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MISTÉRIO RESOLVIDO: ÁREAS BRILHANTES DE CERES VÊM DE ÁGUA SALGADA POR BAIXO
14 de agosto de 2020

 


Imagens da Cratera Occator, vista em cores falsas, reunidas para criar esta animação.
Crédito: NASA/JPL-Caltech/UCLA/MMPS/DLR/IDA

 

A sonda Dawn da NASA deu aos cientistas vistas extraordinárias do planeta anão Ceres, que fica na cintura de asteroides entre Marte e Júpiter. Quando a missão terminou em outubro de 2018, o orbitador encontrava-se a menos de 35 km da superfície, revelando detalhes nítidos das misteriosas regiões brilhantes pelas quais Ceres ficou conhecido.

Os cientistas descobriram que as áreas brilhantes eram depósitos constituídos principalmente de carbonato de sódio - um composto de sódio, carbono e oxigénio. Provavelmente tiveram origem num líquido que se infiltrou até à superfície e se evaporou, deixando para trás uma crosta altamente refletiva de sal. Mas o que ainda não haviam determinado era a origem desse líquido.

Analisando dados recolhidos perto do final da missão, os cientistas da Dawn concluíram que o líquido veio de um reservatório profundo de salmoura, ou água enriquecida com sal. Ao estudar a gravidade de Ceres, os cientistas aprenderam mais sobre a estrutura interna do planeta anão e foram capazes de determinar que o reservatório de salmoura tem cerca de 40 km de profundidade e centenas de quilómetros de largura.

Ceres não beneficia do aquecimento interno gerado por interações gravitacionais com um grande planeta, como é caso de algumas luas geladas do Sistema Solar exterior. Mas a nova investigação, que se concentra na Cratera Occator de Ceres (com 92 km de diâmetro) - o lar das áreas brilhantes mais extensas - confirma que Ceres é um mundo rico em água como estes outros corpos gelados.

As descobertas, que também revelam a extensão da atividade geológica na Cratera Occator, foram publicadas numa coleção especial de artigos das revistas Nature Astronomy, Nature Geoscience e Nature Communications no passado dia 10 de agosto.

"A Dawn alcançou muito mais do que esperávamos quando embarcou na sua extraordinária expedição extraterrestre," disse Marc Rayman, diretor da missão no JPL da NASA no sul da Califórnia. "Estas novas e empolgantes descobertas no final da sua longa e produtiva missão são um tributo maravilhoso a este notável explorador interplanetário."

Resolvendo o mistério brilhante

Muito antes da Dawn chegar a Ceres em 2015, os cientistas notaram regiões brilhantes difusas com telescópios, mas a sua natureza era desconhecida. A partir de órbita, a Dawn capturou imagens de duas áreas distintas e altamente refletivas dentro da Cratera Occator, que foram posteriormente designadas Cerealia Facula e Vinalia Faculae ("Faculae" quer dizer áreas brilhantes).

Os cientistas sabiam que os micrometeoritos atingem frequentemente a superfície de Ceres, alterando-a e deixando detritos. Com o tempo, esse tipo de ação deve escurecer estas áreas brilhantes. Portanto, o seu brilho indica que provavelmente são jovens. Tentar entender a origem das áreas e como o material pode ser tão novo, foi o foco principal da missão estendida final da Dawn, de 2017 a 2018.

A investigação não só confirmou que as regiões brilhantes são jovens - algumas com menos de 2 milhões de anos; também descobriu que a atividade geológica que conduz estes depósitos pode estar ainda a ocorrer. Esta conclusão dependia de uma descoberta científica: compostos de sal (cloreto de sódio quimicamente ligado com água e cloreto de amónio) concentrados em Cerealia Facula.

À superfície de Ceres, os sais contendo água desidratam rapidamente, em centenas de anos. Mas as medições da Dawn mostram que ainda têm água, de modo que os fluídos devem ter chegado à superfície muito recentemente. Isto é evidência da presença de líquido por baixo da região da Cratera Occator e da transferência contínua de material do interior profundo para a superfície.

Os cientistas descobriram duas vias principais que permitem que os líquidos cheguem à superfície. "Para o grande depósito em Cerealia Facula, a maior parte dos sais foi fornecida por uma área 'lamacenta' logo abaixo da superfície que foi derretida pelo calor do impacto que formou a cratera há aproximadamente 20 milhões de anos," disse Carol Raymond, investigadora principal da Dawn. "O calor do impacto diminuiu após alguns milhões de anos; no entanto, o impacto também criou grandes fraturas que podem atingir o reservatório antigo e profundo, permitindo que a salmoura continuasse a infiltrar-se até à superfície."

Geologia ativa: recente e invulgar

No nosso Sistema Solar, a atividade geológica gelada ocorre principalmente nas luas geladas, onde é impulsionada pelas suas interações gravitacionais com os planetas. Mas este não é o caso com o movimento de salmouras até à superfície de Ceres, sugerindo que outros grandes corpos ricos em gelo, que não são luas, também podem estar ativos.

Algumas evidências de líquidos recentes na Cratera Occator vêm de depósitos brilhantes, mas outras pistas vêm de uma variedade de colinas cónicas interessantes que fazem lembrar os pingos, pequenas montanhas de gelo nas regiões polares formadas por água gelada subterrânea pressurizada. Tais características foram encontradas em Marte, mas a sua descoberta em Ceres assinala a primeira vez que foram observadas num planeta anão.

Numa escala maior, os cientistas foram capazes de mapear a densidade da estrutura da crosta de Ceres em função da profundidade - a primeira vez que tal acontece para um corpo planetário rico em gelo. Usando medições de gravidade, descobriram que a densidade crustal de Ceres aumenta significativamente com a profundidade, muito além do simples efeito de pressão. Os investigadores inferiram que, ao mesmo tempo que o reservatório de Ceres congela, o sal e a lama incorporam-se na parte inferior da crosta.

A Dawn é a única nave espacial a orbitar dois destinos extraterrestres - Ceres e o asteroide gigante Vesta - graças ao seu sistema eficiente de propulsão iónica. Quando a Dawn usou todo o seu combustível, hidrazina, para um sistema que controla a sua orientação, não foi capaz de apontar para a Terra para comunicações nem apontar os seus painéis solares para o Sol a fim de produzir energia elétrica. Dado que se descobriu que Ceres tem materiais orgânicos à superfície e líquido subterrâneo, as regras de proteção planetária exigiram que a Dawn fosse colocada numa órbita de longa duração que a impedisse de colidir com o planeta anão durante décadas.

 


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Este mosaico usa cores falsas para realçar a salmoura exposta recentemente, líquidos salgados, que foram empurrados de um reservatório subterrâneo por baixo da crosta de Ceres. Nesta imagem de uma região da Cratera Occator, aparece avermelhada.
Crédito: NASA/JPL-Caltech/UCLA/MPS/DLR/IDA


Este mosaico da Cratera Occator de Ceres é composto por imagens capturadas pela missão Dawn da NASA durante a sua segunda missão estendida, em 2018. Regiões brilhantes e montes (no plano da frente) foram formados pela libertação de líquidos salgados enquanto o chão rico em água de Occator congelava depois do impacto que criou a cratera há aproximadamente 20 milhões de anos.
Crédito: NASA/JPL-Caltech/UCLA/MPS/DLR/IDA/USRA/LPI


// NASA (comunicado de imprensa)
// Artigo científico #1 (Nature Astronomy)
// Artigo científico #2 (Nature Astronomy)
// Artigo científico #3 (Nature Astronomy)
// Artigo científico #4 (Nature Astronomy)
// Artigo científico #5 (Nature Communications)
// Artigo científico #6 (Nature Communications)
// Artigo científico #7 (Nature Geoscience)

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Sonda Dawn:
Página oficial
NASA
"Toolkit" da missão (NASA)
Wikipedia

Ceres:
Wikipedia

 
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