ARTIGOS CIENTÍFICOS REVELAM NOVOS ASPETOS DE PLUTÃO E DAS SUAS LUAS
18 de março de 2016
Esta imagem das camadas de neblina no limbo de Plutão, obtida pelo instrumento MVIC (Ralph/Multispectral Visible Imaging Camera) a bordo da sonda New Horizons da NASA. Podem ser vistas cerca de 20 camadas; estas extendem-se tipicamente até centenas de quilómetros, mas não estritamente paralelas à superfície. Por exemplo, os cientistas notam que uma camada de neblina mais ou menos 5 km acima da superfície (área em baixo e à esquerda na imagem), que desce até à sperfície à direita.
Crédito: NASA/JHUAPL/SwRI
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Há um ano atrás, Plutão era apenas um pontinho brilhante nas câmaras a bordo da sonda New Horizons da NASA, não muito diferente do seu aspeto telescópico desde que Clyde Tombaugh descobriu o então nono planeta em 1930.
Mas esta semana, na revista Science, cientistas da New Horizons divulgam o primeiro conjunto compreensivo de artigos que descrevem os resultados da passagem por Plutão do verão passado. "Estes cinco documentos detalhados transformam completamente a nossa visão de Plutão - revelando que o antigo planeta é um mundo com geologia ativa e diversa, química superficial exótica, uma atmosfera complexa, uma interação misteriosa com o Sol e um sistema intrigante de pequenas luas," afirma Alan Stern, investigador principal da New Horizons do SwRI (Southwest Research Institute) em Boulder, no estado americano do Colorado.
Após uma viagem de 9,5 anos e 4,82 mi milhões de quilómetros - lançada mais depressa e mais longe do que qualquer outra sonda para atingir o seu objetivo principal - a New Horizons passou por Plutão no dia 14 de julho de 2015. Os sete instrumentos científicos da New Horizons recolheram 50 gigabits (6,25 gigabytes) de dados digitais.
As primeiras imagens revelaram uma grande característica em forma de coração esculpida à superfície de Plutão, dizendo aos cientistas que este "novo" tipo de mundo planetário - o maior, o mais brilhante e o primeiro a ser explorado da distante "terceira zona" do nosso Sistema Solar conhecida como Cintura de Kuiper - seria ainda mais interessante e intrigante do que os modelos previam.
Os artigos recém-publicados confirmam isso mesmo.
"A observação de Plutão e Caronte de perto levou-nos a reavaliar completamente que tipo de atividade geológica pode ser sustentada em corpos planetários isolados nesta distante região do Sistema Solar, mundos que anteriormente se pensava serem relíquias pouco alteradas desde a formação da Cintura de Kuiper," afirma Jeff Moore, autor principal do artigo de geologia do Centro de Pesquisa Ames da NASA em Moffett Field, Califórnia.
Os cientistas que estudam a composição de Plutão dizem que a diversidade da sua paisagem resulta de eras de interação entre o metano altamente volátil e móvel, gelos de azoto e monóxido de carbono com água gelada inerte e resistente. "Vemos variações na distribuição dos gelos voláteis de Plutão que apontam para ciclos fascinantes de evaporação e condensação," afirma Will Grundy do Observatório Lowell, em Flagstaff, Arizona, autor principal do artigo sobre a composição. "Estes ciclos são muito mais ricos do que os da Terra, onde há basicamente apenas um material que se condensa e evapora - água. Em Plutão, existem pelo menos três materiais, e enquanto estes interagem de formas que ainda não compreendemos totalmente, vemos definitivamente os seus efeitos em toda a superfície de Plutão."
Acima da superfície, os cientistas descobriram que a atmosfera de Plutão contém neblinas em camadas e é mais fria e compacta do que se esperava. Isto afeta o modo como a atmosfera superior de Plutão é perdida para o espaço e como interage com o fluxo de partículas carregadas do Sol conhecido como vento solar. "Nós descobrimos que as estimativas pré-New Horizons sobrestimaram em muito a perda de material da atmosfera de Plutão," afirma Fran Bagenal, da Universidade do Colorado, Boulder, autora principal dos artigos de partículas e plasma. "O pensamento era que a atmosfera de Plutão escapava como um cometa, mas na verdade escapa a um ritmo muito mais parecido com o da atmosfera da Terra."
Randy Gladstone, do SwRI em San Antonio é o autor principal do artigo científico sobre as descobertas atmosféricas. Ele salienta, "nós também descobrimos que o metano, não o azoto, é o principal gás que escapa de Plutão. Isto é muito surpreendente, dado que perto da superfície de Plutão a atmosfera é mais de 99% azoto."
Os cientistas também estão a analisar as primeiras imagens de perto das pequenas luas Estige, Nix, Cérbero e Hidra. Descobertas entre 2005 e 2012, as quatro luas variam, em diâmetro, entre os 40 km para Nix e Hidra até 10 km para Estige e Cérbero. Os cientistas da missão observaram ainda que os pequenos satélites têm velocidades de rotação anómalas e orientações polares uniformemente invulgares, bem como superfícies geladas com brilhos e cores distintamente diferentes das de Plutão e Caronte.
Encontraram evidências de que algumas das luas resultaram da fusão de corpos ainda mais pequenos, e que as suas superfícies têm pelo menos 4 mil milhões de anos. "Estes dois últimos resultados reforçam a hipótese de que as luas pequenas foram formadas na sequência de uma colisão que produziu o sistema binário Plutão-Caronte," afirma Hal Weaver, cientista do projeto New Horizons do Laboratório de Física Aplicada da Universidade Johns Hopkins em Laurel, no estado americano de Maryland, e autor principal do artigo científico sobre as pequenas luas de Plutão.
Cerca de metade dos dados recolhidos durante o "flyby" da New Horizons já foram transmitidos - a partir de distâncias onde os sinais de rádio, à velocidade da luz, levam quase cinco horas a chegar à Terra - e espera-se que os dados sejam todos enviados até ao final de 2016.
"É por isto que exploramos," afirma Curt Niebur, cientista do programa New Horizons na sede da NASA em Washington. "As muitas descobertas da New Horizons representam o melhor da humanidade e inspiram-nos a continuar a viagem de exploração ao Sistema Solar e mais longe."
Imagens captadas pela New Horizons da região informalmente denominada Sputnik Planum (topo) e da região informalmente chamada Vulcan Planum em Caronte (baixo). Ambas as escalas medem 32 km de comprimento: a iluminação vem da esquerda. As brilhantes planícies de azoto gelado são definidas por uma rede vales cruzados. Esta observação foi obtida pelo instrumento MVIC (Ralph/Multispectral Visible Imaging Camera) a uma resolução de 320 metros por pixel. A imagem de Vulcan Planum no painel de baixo inclui o fosso montanhoso Clarke Mons mesmo acima do centro da imagem. As planícies ricas em água gelada exibem uma variedade de texturas superficiais, de suaves e sulcadas à esquerda, até rugosa e acidentada à direita. Esta observação foi obtida pelo LORRI (Long Range Reconnaissance Imager) a uma resolução de 160 metros por pixel.
Crédito: NASA/JHUAPL/SwRI
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Esta imagem em cores falsas da diversidade superficial de Plutão foi criada juntando imagens a cores obtidas pelo instrumento MVIC (Ralph/Multispectral Visible Imaging Camera - 650 metros por pixel) com imagens do LORRI (Long Range Reconnaissance Imager - 230 metros por pixel). Em baixo e à direita, terreno antigo e altamente craterado é revestido com "tholins" escuros e avermelhados. Em cima e à direita, gelos voláteis que enchem a região chamada informalmente de Sputnik Planum modificaram a superfície, criando um caos de montanhas. Os gelos voláteis também ocupam algumas crateras vizinhas, e nalgumas áreas o gelo volátil é crivado com poços de sublimação. À esquerda, e em toda a parte inferior da cena, os depósitos de metano gelado cinza-brancos modificam cumes tectónicos, os limites das crateras e as encostas voltadas para norte. A cena nesta imagem mede 420 km de comprimento e 225 km de altura; o norte está para cima e para a esquerda.
Crédito: NASA/JHUAPL/SwRI
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