Cuando la misión New Horizons sobrevoló Plutón en 2015, descubrió un mundo geológicamente rico, muy diferente del paisaje frío y oscuro que muchos esperaban. Casi de inmediato, los investigadores descubrieron dos formaciones, llamadas Monte Wright y Monte Piccard, que se sospechaba que eran volcanes de hielo, y estudios posteriores confirmaron su identidad.
Cuando la misión New Horizons de la NASA sobrevoló Plutón en 2015, la humanidad observó por primera vez una depresión colosal en este planeta aislado. Se llama Sputnik Planitia. De un tamaño comparable al de México y ocupando la mayor parte de uno de los hemisferios de Plutón, Sputnik Planitia probablemente se formó por un impacto, pero pocos cráteres de impacto tienen la singular forma de pera de Sputnik Planitia.
Aún se desconoce cómo se formó Sputnik Planitia, pero los investigadores ya han esbozado una posible explicación de su origen. Sugieren que, hace mucho tiempo, un cuerpo del tamaño de Suiza impactó contra Plutón con un ligero ángulo. De ser cierto, esta imagen también podría ofrecer pistas sobre el aspecto del interior de Plutón bajo su superficie criogénica.
La forma y el tamaño colosal de Sputnik Planitia —aproximadamente 2000 kilómetros de largo y 1600 kilómetros de ancho— no son las únicas razones por las que los científicos planetarios la estudian con curiosidad. Lo que sea que creó esta formación dejó una hendidura de unos 4 kilómetros de profundidad; en el fondo de la hendidura probablemente haya una capa congelada de hielo de nitrógeno. La gravedad debería haber hecho rotar lentamente a Plutón de modo que la hendidura y su masa faltante terminaran en uno de los polos de Plutón, pero, extrañamente, Sputnik Planitia permanece cerca del ecuador.
Una teoría popular sugería que Sputnik Planitia era en realidad un indicio de un océano global oculto bajo la superficie de Plutón. Tras un poderoso impacto, el agua líquida del océano podría haber ascendido para llenar el vacío resultante, que luego fue cubierto por hielo y una capa de nitrógeno, lo que explicaría por qué Sputnik Planitia permaneció en el ecuador. Sin embargo, algunos científicos seguían sin estar convencidos.
Imagen compuesta de Plutón proporcionada por la misión New Horizons. NASA/Laboratorio de Física Aplicada de la Universidad Johns Hopkins/Instituto de Investigación del Suroeste
Asphaug, Ballantyne y sus colegas comenzaron a realizar modelos 3D para explorar las circunstancias que pudieron haber dado lugar a la formación de Sputnik Planitia. La peculiar forma de la hendidura sugería que el impactor golpeó a Plutón de forma oblicua, en lugar de frontal. Esto los llevó a modelar un objeto de 700 kilómetros de ancho (435 millas de ancho) —una bola de hielo y roca— cayendo hacia un planeta similar a Plutón. Este objeto fue diseñado para tener un núcleo rocoso dentro de una capa de hielo de agua, y el impacto se produjo con un ángulo poco pronunciado de 30 grados. De hecho, este escenario no solo dio como resultado la formación del cráter en forma de pera, sino que el modelo del equipo también mostró que el núcleo del impactor permaneció enterrado bajo Sputnik Planitia, lo que le proporcionó la masa adicional necesaria para permanecer en el ecuador. Los investigadores publicaron su trabajo en la revista Nature Astronomy el 15 de abril de 2024.
Los autores argumentan que aún se necesita más investigación para ampliar estos conceptos y comprender cómo evolucionó Sputnik Planitia a lo largo de miles de millones de años y cómo se producen las colisiones en este rincón distante del sistema solar.
Explorar el interior de Plutón podría ayudar a comprender estas dinámicas, pero las respuestas más definitivas quizás deban esperar a otra misión. Si bien la visita de New Horizons a Plutón fue un logro notable, la sonda simplemente pasó de largo, lo que significa que la misión apenas rozó la superficie del antiguo planeta. Una futura misión podría orbitar Plutón y explorar su interior, por ejemplo, midiendo su campo gravitatorio.
Algunos científicos creen que Plutón contiene criovolcanes que expulsan vapor de agua o incluso hielo sólido. Esta agua debe provenir de algún lugar, y la capa de agua líquida bajo la corteza de Plutón encaja bastante bien con esta descripción.
Investigadores de la Universidad de Washington en San Luis y del Instituto Lunar y Planetario de Houston comenzaron a crear un modelo para demostrar cómo podría ser esta capa líquida. En concreto, querían crear un modelo similar a Sputnik Planitia, una depresión en forma de corazón en la superficie de Plutón que se cree que se formó como resultado de un impacto. Por lo tanto, los investigadores probaron diversas configuraciones de espesor del océano y densidad del agua que darían como resultado que Sputnik Planitia estuviera plagada de las grietas observadas por New Horizons. Nguyen y su coautor Patrick McGovern publicaron su trabajo en la revista Icarus el 15 de febrero de 2025.
«Hemos estimado una especie de zona óptima donde la densidad y el grosor de la concha son justo los adecuados», dijo en un comunicado Alex Nguyen, estudiante de posgrado de la Universidad de Washington en St. Louis y uno de los autores.
Sus cálculos indicaron que el océano de Plutón probablemente tendría entre 40 y 80 kilómetros (25 y 50 millas) de espesor y sería aproximadamente un 8 % más denso que el agua de mar de la Tierra. Esto equivale aproximadamente a la densidad del Gran Lago Salado.
Sin embargo, la existencia de un océano plutoniano sigue siendo controvertida. Los científicos no tienen suficiente conocimiento sobre Plutón para determinar si la evidencia apunta realmente a la presencia de agua líquida o si es meramente circunstancial. Un estudio reciente que modeló el origen de Sputnik Planitia concluyó que la cuenca con forma de corazón probablemente se habría formado si Plutón tuviera un interior sólido.
Así pues, hasta que la sucesora de New Horizons nos permita volver a visitar Plutón, lo que yace bajo la superficie del planeta permanecerá oculto en las sombras.
Otro estudio sugiere que una formación en Plutón previamente catalogada como un cráter de impacto podría ser en realidad la caldera de un supervolcán que entró en erupción en los últimos millones de años.
Cuando la misión New Horizons de la NASA sobrevoló Plutón en 2015, reveló un mundo geológicamente rico, muy diferente del paisaje frío y oscuro que muchos esperaban. Casi de inmediato, los investigadores descubrieron dos formaciones, llamadas Monte Wright y Monte Piccard, que se sospechaba que eran volcanes de hielo, y estudios posteriores confirmaron su identidad.
Pero no todos los criovolcanes fueron fáciles de detectar. El presunto supervolcán de Kiladze fue clasificado inicialmente como un cráter de impacto. Sin embargo, los científicos ahora sospechan que se trata de otra cosa.
«Evaluamos la probabilidad de que esta depresión sea una caldera criovolcánica en lugar de un cráter de impacto», declaró Al Emran, científico planetario del Laboratorio de Propulsión a Chorro en California. En julio de 2025, Emran presentó los hallazgos de su equipo en la conferencia «Avances en la comprensión del sistema de Plutón: 10 años después del sobrevuelo», celebrada en Laurel, Maryland.
«Creemos que se parece más a la caldera de Yellowstone en Wyoming», dijo Emran. Al menos dos erupciones de Yellowstone, ocurridas hace millones de años, alcanzaron la categoría de supervolcán.
Kiladze sigue catalogado como un cráter. Pero los abundantes depósitos de hielo de agua que rodean la formación en forma de cuenco despertaron la curiosidad de Emran, y se preguntó si se trataba de un criovolcán.
A primera vista, el óvalo alargado se parece mucho a un cráter de impacto. Es grande, con un diámetro promedio de 4 kilómetros. Sus paredes tienen forma irregular, y las complejas estructuras que habría contenido podrían haber sido fácilmente destruidas por procesos activos en la superficie de Plutón.
El paisaje se caracteriza por depresiones y otras formaciones geológicas, muchas de las cuales se han derrumbado. Si un objeto que cayó hubiera penetrado la superficie y dejado al descubierto vetas de lava solidificada, podría haber provocado la dispersión explosiva de hielo de agua observada en la superficie.
Infografía que muestra el proceso de formación de la caldera. Trista L. Thornberry-Ehrlich, Universidad Estatal de Colorado.
Pero cuando Emran estudió los mapas topográficos de Plutón creados por el equipo de New Horizons, se dio cuenta de que había un problema: el cráter era demasiado profundo. En todo el sistema solar, la profundidad de los cráteres varía de forma predecible con su diámetro, y parece que esta misma ley se aplica a otros cráteres de Plutón, pero no a Kiladze.
Se estima que un cráter de impacto de este tamaño tendría, en el mejor de los casos, 2,74 kilómetros de ancho. Sin embargo, dada la actividad que atraviesa Plutón, con el tiempo, el material probablemente habría llenado el cráter, reduciéndolo aún más. Las partículas de niebla se acumularían y el hielo derretido o colapsado se derrumbaría hacia el interior.
Sin embargo, la cuenca de Kiladze no es menos profunda de lo esperado, sino más profunda. Algunas secciones de la cuenca alcanzan profundidades de 2,5 metros, y la profundidad media de todo el embalse es de casi 3 kilómetros.
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Por estas razones, Emran y sus colegas sugieren que Kiladze es una caldera, una enorme depresión formada por la erupción y el posterior colapso de un volcán. El magma (o criomagma) que erupciona rápidamente desde la superficie en un corto período de tiempo puede debilitar la roca subyacente, provocando su colapso hacia el interior.
A pesar de la destrucción del supervolcán, la erupción del Kiladze habría sido impresionante. Emran y sus colegas calcularon que la explosión podría haber expulsado hasta 1000 kilómetros cúbicos de criomagma helado en la zona circundante, lo que cumple con la definición de supervolcán. Si bien Yellowstone ha entrado en erupción más de 80 veces en sus más de 2 millones de años de historia, solo dos erupciones han sido clasificadas como supervolcánicas.
Kiladze podría haber expulsado su criomagma en un único evento explosivo, o bien las erupciones podrían haberse producido a lo largo del tiempo. En cualquier caso, la erupción más reciente expulsó hielo de agua a una distancia de al menos 100 km. Sin embargo, Emran sugiere que esta estimación es una subestimación, ya que la menor resolución de New Horizons probablemente revele más hielo de agua.
«Se espera que una o más erupciones explosivas catastróficas, como las que formaron y colapsaron lo que conocemos como la caldera de Kiladze, hayan dispersado el criomagma de agua helada a lo largo de mil kilómetros o más, lo que ha dado lugar a afloramientos demasiado pequeños para ser detectados en los datos existentes», escriben los autores en un artículo publicado en The Planetary Science Journal.
Kiladze se encuentra al norte de Sputnik, en el corazón helado de Plutón. Si bien la mayor parte de la superficie del planeta enano está cubierta de diversos hielos, solo una pequeña porción se puede comparar con lo que encontrarías en un congelador doméstico. Las temperaturas en Plutón son tan bajas que el hielo de agua forma el núcleo del planeta enano, con otras capas de hielo depositadas sobre él.
Pero en las proximidades de Kiladze, el hielo de agua se extiende por toda la superficie. Contiene trazas de un compuesto de amoníaco no identificado. «Es difícil determinar su composición exacta», afirmó Emran. Además, esta huella específica del amoníaco no se observa en ningún otro lugar de Plutón.
Imagen de Kiladze. Centro de Investigación de Astrogeología del Servicio Geológico de los Estados Unidos.
Es posible que el amoníaco sea lo que mantiene fluido el hielo glaciar. Su adición reduce el punto de congelación del agua, permitiéndole permanecer líquida durante más tiempo. Bajo la superficie, los depósitos de agua y amoníaco podrían haber evitado congelarse durante la solidificación del lecho rocoso de Plutón. Finalmente, la presión tectónica podría haber empujado el magma helado hacia la superficie, provocando su erupción sobre el paisaje alrededor de Kiladze, explicó Emran.
Los misteriosos rastros de amoníaco también podrían ayudar a datar el criovolcán. El amoníaco puro se destruye rápidamente por el viento solar, las partículas ultravioleta y los rayos cósmicos. Su escasa presencia indica que la última erupción en la historia de Plutón ocurrió hace relativamente poco tiempo.
La neblina de Plutón podría ayudar a revelar actividad geológica. Un velo de luz cubre el planeta enano, formado por la transición del metano y otros gases del estado sólido al gaseoso. A medida que las partículas crecen, finalmente caen a la superficie y se dispersan por todo el planeta. Emran explicó que las partículas de neblina que caen al suelo cubren el hielo de agua como una manta, ocultando los indicios de criolava. Si se hubiera formado dicha capa, New Horizons habría detectado hielo rico en nitrógeno en lugar de indicios de vulcanismo rico en agua.
Para enterrar el hielo de agua, se necesitarían al menos 10 milímetros de partículas de neblina sobre Plutón. Este proceso tarda al menos 3 millones de años, explicó Emran. Esto podría significar que Plutón no está tan congelado como se creía.
«Si Kiladze entró en erupción hace tan solo 3 millones de años, eso sugiere que el interior de Plutón aún podría conservar algo de calor residual», dijo Emran. «Esto concuerda con la idea de que el criovulcanismo en Plutón podría ser continuo o episódico».
Un estudio anterior sugirió que la neblina que envuelve a Plutón podría estar compuesta de cristales de hielo que contienen núcleos de cianuro.
Las brumas, compuestas por diminutas partículas de polvo, humo, hielo y otras sustancias, no son exclusivas de la Tierra: los científicos han descubierto brumas que envuelven Marte, Venus, Saturno y Júpiter.
La neblina no se limita a los planetas. Titán, la luna más grande de Saturno y la única conocida con nubes, está envuelta en una espesa neblina anaranjada, de composición similar al esmog terrestre. La sonda Voyager 2 de la NASA también detectó neblina en la atmósfera de Tritón, la luna más grande de Neptuno.
La sonda Cassini de la NASA observa el lado nocturno de Titán, la luna más grande de Saturno, y ve cómo la luz del sol se dispersa a través del borde de su atmósfera, creando un anillo de color. NASA/JPL-Caltech/Instituto de Ciencias Espaciales
La misión New Horizons de la NASA, que sobrevoló Plutón en 2015, descubrió inesperadamente que Plutón también tiene una neblina que envuelve la superficie helada del planeta enano. Dado que Plutón, Titán y Tritón son mundos helados con atmósferas ricas en nitrógeno, metano y monóxido de carbono, los investigadores sospechaban que todos podrían poseer tipos de neblina similares.
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Estudios previos han demostrado que la neblina de Titán se originó cuando la radiación ultravioleta solar desencadenó reacciones químicas en la atmósfera superior de la luna helada. Estas reacciones produjeron compuestos orgánicos simples, que posteriormente impulsaron la formación de moléculas orgánicas cada vez más grandes y complejas.
Sin embargo, los científicos han descubierto que la neblina en Plutón y Tritón podría tener un origen completamente diferente al de Titán. Los científicos detallaron sus hallazgos el 21 de diciembre de 2021 en la revista Nature Astronomy.
La sonda Voyager 2 de la NASA capturó estelas oscuras creadas por géiseres, visibles en la superficie helada de la región polar sur de Tritón. NASA/JPL
Cuando los investigadores analizaron modelos informáticos de formación de neblina, descubrieron que si las mismas reacciones químicas ocurrieran en Plutón que en Titán, producirían aproximadamente la mitad de la cantidad de partículas de neblina detectadas en estudios previos sobre el planeta enano. Debido a que la atmósfera de Plutón es aproximadamente 80 grados Celsius (175 grados Fahrenheit) más fría que la de Titán, los procesos químicos en su atmósfera se desarrollan más lentamente.
En su estudio, Lavvas y sus colegas proponen que, al igual que en Titán, la luz solar desencadena reacciones químicas en la atmósfera superior de Plutón, formando compuestos simples como el cianuro de hidrógeno, una molécula compuesta por un átomo de hidrógeno, uno de carbono y uno de nitrógeno. Sus modelos sugieren que el cianuro de hidrógeno puede congelarse, formando diminutas partículas de hielo.
A medida que estas partículas microscópicas de hielo se asientan por efecto de la gravedad, otros gases se condensan a su alrededor, recubriéndolas. Por lo tanto, las partículas de neblina en Plutón podrían estar compuestas principalmente de diversos tipos de hielo, en lugar de compuestos orgánicos más complejos, como en Titán. Los científicos observaron que el tamaño, la abundancia y la distribución de estos granos de hielo en la atmósfera, según las predicciones de los modelos informáticos, son prácticamente idénticos al tamaño de las partículas de neblina detectadas en Plutón.
La sonda New Horizons de la NASA capturó esta imagen de la neblina azul que rodea al planeta enano Plutón durante su histórico sobrevuelo en 2015. NASA/JHUAPL/SWRI/SPL
Además, los investigadores argumentan que estas partículas heladas en Plutón deberían interactuar menos con la energía solar incidente que las partículas de neblina en Titán. Por lo tanto, según Lavvas, deberían desempeñar un papel menos importante en la regulación de la temperatura de la atmósfera de Plutón de lo que se creía anteriormente.
En cuanto a Tritón, los científicos afirman que su atmósfera debería ser incluso más fría que la de Plutón.
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