NOVAS PISTAS SOBRE AS MANCHAS BRILHANTES DE CERES E SUAS ORIGENS
11 de dezembro de 2015
Esta representação da Cratera Occator em Ceres, em cores falsas, mostra diferenças na composição da superfície.
Crédito: NASA/JPL-Caltech/UCLA/MPS/DLR/IDA
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Graças a dados da sonda Dawn da NASA, Ceres revelou alguns dos seus segredos bem guardados em dois novos estudos publicados na revista Nature. Estes incluem informações altamente antecipadas acerca das brilhantes características encontradas à superfície do planeta anão.
Num estudo, cientistas identificam este material brilhante como uma espécie de sal. O segundo estudo sugere a deteção de argilas ricas em amónia, levantando questões sobre a formação de Ceres.
Acerca das manchas brilhantes
Ceres tem mais de 130 áreas brilhantes e a maioria está associada com crateras de impacto. Os autores do estudo, liderados por Andreas Nathues do Instituto Max Planck para a Pesquisa do Sistema Solar, em Gotinga, Alemanha, escrevem que o material brilhante é consistente com um tipo de sulfato de magnésio chamado hexahidrato. Um tipo diferente de sulfato de magnésio é conhecido cá na Terra como sal de Epsom.
Nathues e colegas, usando imagens da câmara de enquadramento da Dawn, sugerem que estas áreas ricas em sal foram deixadas para trás quando a água gelada sublimou no passado. Os impactos de asteroides terão deixado a descoberto a mistura de gelo e sal, dizem.
"A natureza global das manchas brilhantes de Ceres sugere que este mundo tem uma camada subsuperficial que contém água gelada e salgada," acrescenta Mathues.
Um novo olhar sobre Occator
A superfície de Ceres, cujo diâmetro médio é de 940 quilómetros, é geralmente escura - parecida, em brilho, com asfalto fresco - escrevem os autores do estudo. As manchas brilhantes que salpicam a superfície representam uma grande gama de brilho, em que as áreas mais brilhantes refletem cerca de 50% da luz solar que aí incide. Mas não houve, até ao momento, uma deteção inequívoca de água gelada em Ceres; são necessários dados de mais alta-resolução para resolver esta questão.
A porção interior de uma cratera chamada Occator contém o material mais brilhante em Ceres. Occator, propriamente dita, mede 90 km em diâmetro e o seu fosso central, coberto por este material brilhante, mede cerca de 10 km de largura e 0,5 km de profundidade. Estrias escuras, possivelmente fraturas, atravessam o fosso. Restos de um pico central, que teve até 0,5 km de altura, também podem ser vistos.
Com as suas orlas e paredes, "terraços" abundantes e depósitos de deslizamentos, Occator parece ser uma das características mais jovens de Ceres. Os cientistas da missão estimam que a sua idade ronde os 78 milhões de anos.
Os autores do estudo escrevem que algumas das imagens de Occator parecem mostrar uma névoa difusa, perto da superfície, que preenche o chão da cratera. Isto pode estar associado com observações de vapor de água em Ceres pelo Observatório Espacial Herschel, divulgadas em 2014. A névoa parece estar presente em imagens obtidas ao meio-dia, hora local, e ausente ao amanhecer e anoitecer, escrevem os autores. Isto sugere que o fenómeno se assemelha com a atividade de um cometa, no qual o vapor de água levanta partículas minúsculas de poeira e gelo residual. Os dados e análises futuras podem testar esta hipótese e revelar pistas sobre o processo que desencadeia esta atividade.
"A equipa científica da Dawn está ainda a discutir estes resultados e a analisar dados para melhor compreender o que está a acontecer em Occator," afirma Chris Russell, investigador principal da missão Dawn, da Universidade da Califórnia em Los Angeles.
A importância da amónia
No segundo estudo publicado na revista Nature, os membros da equipa científica da Dawn examinaram a composição de Ceres e descobriram evidências de argilas ricas em amónia (também chamado amoníaco). Usaram dados do espectrómetro de mapeamento no visível e infravermelho, um instrumento que observa luz em vários comprimentos de onda para estudar como é refletida pela superfície, permitindo a identificação de minerais.
O amoníaco gelado, por si só, evaporaria em Ceres no presente, porque o planeta anão é demasiado quente. No entanto, as moléculas de amoníaco podem permanecer estáveis quando presentes em combinação (isto é, quimicamente ligadas) com outros minerais.
A presença de compostos amoniacais levanta a possibilidade que Ceres não teve origem na cintura de asteroides entre Marte e Júpiter, onde reside atualmente, mas ao invés pode ter-se formado no Sistema Solar exterior. Outra ideia é que Ceres formou-se mais perto da sua posição atual, incorporando materiais que viajavam desde o Sistema Solar exterior - perto da órbita de Neptuno, onde os gelos de azoto (ou nitrogénio) são termicamente estáveis.
"A presença de substâncias com amoníaco sugere que Ceres é composto de material acrescido num ambiente onde a amónia e o azoto eram abundantes. Consequentemente, pensamos que este material é originário do mais frio Sistema Solar exterior," explica Maria Cristina De Sanctis, autora principal do estudo, do Instituto Nacional de Astrofísica em Roma, Itália.
Ao comparar o espectro de luz refletida por Ceres com o dos meteoritos, os cientistas descobriram algumas semelhanças. Especificamente, concentraram-se no espectro, impressões digitais químicas, dos condritos carbonáceos, um tipo de meteorito rico em carbono que se pensa ser análogo ao planeta anão. Mas, descobriu a equipa, não perfazem boas correspondências em todos os comprimentos de onda que o instrumento estudou. Em particular, existem bandas distintas de absorção, correspondendo a misturas de minerais com amónia, associadas com comprimentos de onda que não podem ser observados a partir de telescópios terrestres.
Outra diferença que os cientistas notaram, é que estes condritos carbonáceos têm conteúdos de água de 15 a 20 por cento, enquanto o teor de Ceres atinge os 30%.
"Ceres pode ter retido mais voláteis do que estes meteoritos, ou pode ter acrescido a água a partir de materiais ricos em voláteis," afirma De Sanctis.
O estudo também mostra que as temperaturas diurnas à superfície de Ceres vão desde os 180 até aos 240 Kelvin. As temperaturas máximas foram medidas na região equatorial. As temperaturas no equador e perto do equador são geralmente demasiado elevadas para suportar gelo à superfície durante muito tempo, mas os dados da próxima órbita da Dawn vão revelar mais detalhes.
Esta semana, a Dawn alcançou a sua órbita final em Ceres, a cerca de 385 km acima da superfície do planeta anão. Daqui a alguns dias começará a fazer observações a partir desta órbita, incluindo imagens com uma resolução de 35 metros por pixel, espectros de neutrões, no infravermelho, em raios-gama e dados de gravidade em alta-resolução.
Imagem da Cratera Occator, sobreposta a um modelo digital do terreno, que proporciona uma perspetiva tipo-3D da estrutura de impacto.
Crédito: NASA/JPL-Caltech/UCLA/MPS/DLR/IDA
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Um grupo de cientistas da missão Dawn da NASA sugere que quando a luz solar incide sobre a Cratera Occator em Ceres, é formado um tipo de névoa de poeira e vapor de água.
Crédito: NASA/JPL-Caltech/UCLA/MPS/DLR/IDA
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A Cratera Oxo, que mede cerca de 9 km em diâmetro, é a segunda característica mais brilhante de Ceres.
Crédito: NASA/JPL-Caltech/UCLA/MPS/DLR/IDA
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