Plutão: Tudo o que Sabemos Até Agora

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A história de Plutão é em grande parte uma história de gelo. Na Terra, o único gelo é água congelada. Em Plutão, nitrogênio, metano e monóxido de carbono também congelam.

A característica mais marcante que a sonda New Horizons da NASA viu quando ela passou voando por Plutão em julho passado era uma região em forma de coração agora chamada Tombaugh Regio após Clyde Tombaugh, o descobridor de Plutão.

A metade da esquerda é coberta por neve de nitrogênio; o lado direito é mais gelo de metâno.

Oito meses desde que a sonda New Horizons da NASA teve sua rápida, aproximada, olhada para Plutão, os cientistas estão colhendo as evidências científicas de uma série de dados da nave espacial que foram recolhidas. Os cientistas da missão relataram suas descobertas em cinco artigos publicados quinta-feira na revista Science.

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Padrões celulares são visíveis nas planícies do Sputnik Planum. A resolução desta imagem revelou características com um tamanho inferior a metade de um quarteirão da cidade na superfície de Plutão. Crédito NASA / Laboratórios Johns Hopkins de Física Aplicada / Southwest Research Institute

Não é um planeta, e nem é chato

Na parte superior da imagem acima, os blocos de gelo de água estão encravados em conjunto para formar montanhas, que estão rigidamente ao lado de planícies de gelo ricas em nitrogênio.

Os blocos mais escuros na região de planícies são prováveis icebergs de gelo flutuando no topo do mais denso gelo de nitrogênio.

A partir de observações anteriores da Terra e do Telescópio Espacial Hubble, os cientistas sabiam que Plutão era manchado – a trajetória de vôo da New Horizons foi projetada para que ela capturasse manchas tanto escuras quanto claras durante o seu vôo. Ainda assim, eles não iriam ter sido surpreendidos se a paisagem acabasse por ser geologicamente branda.

Isso porque o sol, três bilhões de milhas de distância, fornece pouca energia, e Plutão é tão pequeno, menor do que a lua Earthís, que o seu interior poderia ter esfriado há muito tempo.

“Você esperaria ver uma bola de crateras, nada demais”, disse William M. Grundy, do Observatório Lowell, no Arizona, que lidera a equipe de análise da composição da superfície de Plutão.

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Outros esperavam Plutão um pouco parecido com Triton, a lua do tamanho de Plutão que foi capturada em órbita de Netuno.

Em vez disso, a New Horizons fotografou uma estonteante variedade de paisagens, desde altas montanhas até planícies. Plutão está provando ser muito mais diversificado e bastante diferente do que Triton. “A grande surpresa é que Plutão se tornou tão surpreendente”, disse Jeffrey M. Moore do Centro de Pesquisa Ames da NASA, na Califórnia, que dirige a geofísica da missão e da equipe de imagens.

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Wright Mons, uma montanha com 2 milhas de altura em Plutão. O furo no seu centro poderia ser uma evidência de um vulcão de gelo. Crédito NASA / Laboratórios Johns Hopkins de Física Aplicada / Southwest Research Institute

Um vulcão de gelo?

O nitrogênio também pode fluir o suficiente das profundezas para ser aquecido pelo interior e, em seguida, entrar em erupção para voltar à superfície – produzindo o que os cientistas estão presumindo ser um vulcão de gelo.

Eles estão estudando uma montanha chamada Wright Mons com duas milhas de altura, se estende por 90 milhas de diâmetro e tem um buraco no centro. “Não é como qualquer característica que temos visto em qualquer outro lugar no sistema solar”, disse John R. Spencer, um cientista do planetário do Southwest Research Institute em Boulder, Colorado.

O mix variado de gelo poderia formar diferentes ligas com propriedades muito diferentes, semelhante à forma como a adição de carbono transforma ferro em aço, e que pode ajudar a explicar a ampla gama da topografia. “Essa é a nova física que precisa ser aprendida”, disse Grundy.

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Uma imagem colorida e melhorada de Caronte, a maior lua de Plutão, com aproximação de suas gargantas. Os canyons em toda a sua superfície oferecem evidências de grande atividade tectônica no passado da lua. Crédito NASA / Laboratórios Johns Hopkins de Física Aplicada / Southwest Research Institute

A grande, Fraturada Lua

O sobrevôo avistou um enorme corte na maior lua de Plutão, Caronte, que difere de Plutão na composição de sua superfície.

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Caronte parece feita apenas de gelo de água sem os outros gelos visto em Plutão. As expectativas foram correspondidas, porque Caronte, com menos gravidade, poderia não ter sido capaz de segurar o metano, nitrogênio e monóxido de carbono.

A característica mais marcante em Caronte é o longo corte de 600 milhas, mais longo que o Grand Canyon. O cientista do projeto da missão, Harold A. Weaver Jr. do Laboratório de Física Aplicada da Universidade Johns Hopkins, disse que o corte provavelmente foi formado no início da história de Caronte, quando a superfície rachou e o material do interior ainda quente, fluiu para fora.

“Caronte arrebentou pelas costuras”, disse ele.

Uma animação que descreve as órbitas de Plutão e suas luas. Vídeo de crédito por H. A. Weaver et al./Science na Data de Publicação 17 de março de 2016

Luas menores rotacionam para o Lado, e rapidamente

As quatro pequenas luas de Plutão acabam por ser mais brilhantes e menores do que o esperado e giram rapidamente. Seus eixos também estão inclinados para o lado, uma configuração que desafia uma fácil explicação.

Acredita-se que Plutão e seu sistema planetário em miniatura se fundiram a partir de uma colisão catastrófica no início da história do sistema solar. Ao longo do tempo, a rotação das luas tende a tornar-se gravitacionalmente bloqueada de modo que o mesmo lado da lua está sempre de frente para o planeta. Isso ocorreu com Caronte.

Mas as quatro luas menores – Nix, Hidra, Estige e Cérberos – são pequenas e estão mais longes. Um mês antes do vôo rasante, dois astrônomos sugeriram, com base em anos de fotografias do Hubble, que Nix e Hidra, pareciam estar girando caoticamente, empurrado pelas concorrentes forças gravitacionais de Plutão e Caronte. Eles também disseram que Cérberos foi marcadamente mais escura do que as outras três.

As fotografias da New Horizons mostraram o contrário. Nenhuma das luas parece estar girando de maneira caótica, e sua rotação é mais rápida do que o esperado e não estão bloqueadas para os seus períodos orbitais, que variam de 20 a 38 dias. Hidra gira mais rápido, uma vez a cada 10 horas. Cérberos acaba por não ser escura; as quatro pequenas luas são todas brilhantes e menores do que o estimado anteriormente, variando em refletividade entre o concreto e a neve.

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A rotação das pequenas luas é também derrubada, quase em ângulos de 90 graus a partir do que seria esperado. “Nós não temos idéia do que isso significa ainda”, disse o Dr. Spencer.

Um dos astrônomos que relataram as rotações caóticas, Mark R. Showalter do Instituto SETI em Mountain View, California, disse que as observações da New Horizons surpreenderam, e que ele estava trabalhando em conciliá-las com o que Hubble tinha visto.

atmosfera de plutão

Camadas de neblina na atmosfera de Plutão. Crédito NASA / Laboratórios Johns Hopkins de Física Aplicada / Southwest Research Institute

Surpresas na atmosfera de Plutão

Outra constatação indica que a atmosfera superior de Plutão é muito mais fria, o que significa que o nitrogênio escapa a uma taxa de cerca de um centésimo do que se esperava.

Frances Bagenal da Universidade de Colorado, chefe da equipe que realizou essa análise, disse que o cálculo é contrário ao que a missão dos cientistas dizia uma semana antes do vôo rasante quando a New Horizons já havia detectado o nitrogênio escapar de Plutão.

“Estávamos sendo enganados por outra coisa”, disse o Dr. Bagenal.

A New Horizons também detectou neblina na atmosfera, que aparece como os anéis azuis na fotografia acima.

cinturào de Kuiper

A visão de um artista da sonda New Horizons ao encontrar objetos do Cinturão de Kuiper depois que passou Plutão e suas luas em julho. Laboratórios Johns Hopkins de Física Aplicada / Southwest Research Institute/Steve Gribben

A seguir

A sonda New Horizons está agora indo em direção ao Ano Novo em 2019, com um corpo menor do sistema solar exterior chamada 2014 MU69, que irá fornecer mais dados sobre uma área que tem sido pouco estudada.

Assim, Plutão já foi deixado para trás, e as chances de cientistas recebendo outro olhar mais preciso nas próximas décadas são escassas.

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