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La superficie di Plutone è un susseguirsi di pianure, depressioni e alture che sembrano scavate da processi geologici che sono rimasti attivi per molto tempo. È l'istantanea che si ricava dai dati, descritti in un articolo pubblicato su "Science" da Alan Stern del Southwest Research Institute, Boulder, in Colorado e colleghi di altri istituti di ricerca statunitensi, raccolti grazie a una serie di sofisticati strumenti di New Horizons, durante lo storico incontro ravvicinato della sonda della NASA con il pianeta nano e il suo satellite naturale Caronte avvenuto lo scorso luglio.

Si tratta non solo di immagini nello spettro visibile, nell'infrarosso e nell'ultravioletto, ma anche di misurazioni che riguardano il flusso di particelle cariche del vento solare deflesse dall'atmosfera di Plutone e la densità di polveri della stessa atmosfera. L'analisi e il confronto dei diversi dati ha permesso ai ricercatori di definire una mappa geomorfologica piuttosto dettagliata di Plutone.

Innanzitutto, le immagini di Plutone rivelano un'ampia gamma di colori sulla superficie del pianeta nano: dal rosso scuro delle regioni equatoriali alle luminose zone bluastre delle alte latitudini. Una regione a forma di cuore interrompe questo schema cromatico mostrando diversi colori sia nel lobo orientale sia in quello occidentale.

"Che la superficie di Plutone fosse piuttosto eterogenea era un fatto noto, sulla base dei dati raccolti da Terra; nonostante ciò siamo rimasti stupiti nell'osservare questo colore superficiale e una varietà geologica così spettacolari", ha spiegato Silvia Protopapa, dell'Università del Maryland, coautrice dello studio.

I colori sono un utile indizio per lo studio della composizione della superficie. In un precedente lavoro, la stessa Protopapa e colleghi avevano usato misurazioni di spettroscopia da terra e una sofisticata modellizzazione al computer per determinare la composizione della superficie di Plutone e di Caronte, effettuando poi esperimenti per stabilire il comportamento spettrale, cioè l'assorbimento della luce a differenti lunghezze d'onda nel vicino infrarosso, di miscele di metano e azoto a differenti temperature. Dal confronto delle diverse misurazioni, si è potuto dare un significato al colore rosso di alcune zone della superficie, che denuncia la presenza di composti organici chiamati toline, che si formano a partire da metano, azoto e monossido di carbonio quando sono irradiati da radiazione ultravioletta.

La mappa di Plutone contiene anche molte altre informazioni sulla morfologia della superficie. La presenza di ampie zone di differente luminosità, per esempio, denuncia la presenza di aree scavate da strutture simili ai ghiacciai terrestri. Inoltre, la superficie di Plutone è stata modificata più volte da processi tettonici ed erosivi, anche se la fonte di energia di questo rimodellamento è ancora sconosciuta. I dati comunque confermano l'esistenza di processi geomorfici nelle ultime centinaia di milioni di anni, che probabilmente durano ancora oggi. La pressione atmosferica di Plutone, infine, è inferiore al valore atteso, ma non è chiaro se ciò corrisponda a un recente calo della massa complessiva della stessa atmosfera o ad altro fenomeni.

I dati di New Horizons hanno permesso di tracciare un identikit dettagliato anche di Caronte, il principale satellite naturale di Plutone, che mostra una variabilità geologica superficiale paragonabile a quella di Plutone, con pianure, depressioni simili a fossati e i segni di movimenti tettonici, mentre per i satelliti più piccoli Nix e Hydra, sono state ottenute per la prima volta delle misurazioni dimensionali precise.