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INVESTIGAÇÃO REFORÇA CASO PARA UM OCEANO SUBSUPERFICIAL EM PLUTÃO
24 de junho de 2016

 


A sonda New Horizons espiou falhas tectónicas extensionais em Plutão, um sinal de que o planeta anão sofreu uma expansão global possivelmente devido ao lento congelamento de um oceano subsuperficial. Uma nova análise por cientistas da Universidade Brown reforça essa ideia e sugere que esse oceano ainda existe hoje.
Crédito: NASA/JHUAPL/SwRI
(clique na imagem para ver versão maior)

 

Quando a sonda New Horizons da NASA passou por Plutão no ano passado, revelou pistas intrigantes que o planeta anão poderá ter - ou ter tido algures durante a sua história - um oceano líquido por baixo da sua crosta gelada. De acordo com uma nova análise, é provável que tal oceano ainda exista hoje.

O estudo, que usou um modelo de evolução térmica para Plutão, atualizado com dados da New Horizons, descobriu que se o oceano de Plutão tivesse congelado para sempre há milhões ou milhares de milhões de anos atrás, isso teria feito encolher o planeta anão. Mas não existem sinais de uma contração global à superfície de Plutão. Pelo contrário, a New Horizons captou sinais de que Plutão tem vindo a expandir.

"Graças aos incríveis dados transmitidos pela New Horizons, fomos capazes de observar características tectónicas à superfície de Plutão, de atualizar o nosso modelo de evolução térmica com novos dados e inferir que Plutão tem, provavelmente, um oceano subsuperficial," afirma Noah Hammond, estudante do Departamento de Ciências Planetárias, Ambientais e Terrestres da Universidade Brown, autor principal do estudo.

A investigação, cujos coautores são os orientadores Amy Barr do Instituto de Ciência Planetária no Arizona e o geólogo Marc Parmentier da Universidade Brown, foi publicada na revista Geophysical Research Letters.

As imagens que a New Horizons enviou do seu encontro próximo com o objeto mais famoso da Cintura de Kuiper mostram que Plutão é muito mais do que uma simples bola de neve no espaço. Tem uma superfície exótica constituída por vários tipos diferentes de gelos - água, azoto e metano. Tem montanhas com centenas de metros de altura e uma vasta planície em forma de coração. Tem também características tectónicas gigantes - falhas sinuosas com centenas de quilómetros de comprimento e profundidades que atingem os 4 quilómetros. Foram essas características tectónicas que fizeram com que os cientistas pensassem num oceano subsuperficial como uma possibilidade real em Plutão.

"O que a New Horizons revelou foi que existem características tectónicas extensionais, que indicam que Plutão passou por um período de expansão global," comenta Hammond. "Um oceano subsuperficial, que foi lentamente congelando, pode provocar este tipo de expansão."

Os cientistas pensam que podem ter havido elementos radioativos suficientes - elementos que produzem calor - dentro do núcleo sólido de Plutão para derreter parte do seu invólucro gelado. Ao longo do tempo na fria Cintura de Kuiper, essa parte derretida acabou por voltar a congelar. O gelo é menos denso do que a água, por isso, quando congela, expande-se. Se Plutão já teve um oceano gelado ou um oceano que ainda está no processo de congelamento, um tal subproduto seriam as características tectónicas extensionais à superfície, que foi o que a New Horizons viu.

Não existem muitas outras maneiras para Plutão obter estas características. Pode ter sido através de um puxo gravitacional com a sua lua, Caronte. Mas a dinâmica gravitacional ativa entre os dois há muito que aligeirou, e algumas das características parecem bastante frescas (em termos de escalas geológicas de tempo). Assim que muitos cientistas pensam que o um oceano subsuperficial é o cenário mais forte.

Mas, se Plutão já teve um oceano, qual é o seu destino hoje em dia? Será que o processo de solidificação ainda decorre, ou será que o oceano congelou há mil milhões de anos atrás?

É aí que entra o modelo de evolução térmica de Hammond e colegas. O modelo inclui dados atualizados do diâmetro e densidade de Plutão, obtidos pela New Horizons, parâmetros importantes para entender a dinâmica no interior de Plutão. O modelo mostra que por causa das baixas temperaturas e alta pressão dentro de Plutão, um oceano completamente congelado rapidamente converter-se-ia do gelo normal que todos nós conhecemos para uma fase diferente chamada gelo II. O gelo II tem uma estrutura cristalina mais compacta do que o gelo normal, de modo que um oceano de gelo II ocuparia um volume menor e levaria a uma contração global de Plutão, em vez de uma expansão.

"À superfície, não vemos sinais de uma contração global," comenta Hammond. "Por isso, concluímos a não formação de gelo II e, portanto, que o oceano não está completamente congelado."

No entanto, os investigadores salientam que existem algumas ressalvas. A formação do gelo II está dependente da espessura da camada gelada de Plutão. O gelo II só se forma se a concha tiver mais de 260 km de espessura. Se for mais fina do que isso, o oceano poderá ter ficado congelado sem a formação de gelo II. E, caso seja este o caso, o oceano pode estar totalmente congelado sem causar contração.

No entanto, os cientistas dizem que há boas razões para concluir que a concha gelada tem mais de 260 km de espessura. O seu modelo atualizado sugere que a camada gelada de Plutão é provavelmente superior a 300 km de espessura. Além disso, o azoto e metano gelados que a New Horizons encontrou à superfície reforçam o caso de uma camada espessa de gelo.

"Estes gelos exóticos são na realidade bons isolantes," explica Hammond. "Podem estar a impedir com que Plutão perca mais do seu calor para o espaço."

Como um todo, o novo modelo reforça o argumento de um ambiente oceânico nos confins do Sistema Solar.

"Isto é incrível para mim," exclama Hammond. "A possibilidade de existência de vastos habitats de água líquida, tão longe do Sol, em Plutão - e que o mesmo também poderá ser possível noutros objetos da Cintura de Kuiper - é absolutamente incrível."

 


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Artigo científico (arXiv.org)
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