Nos mais recentes dados da sonda New Horizons da NASA, uma nova ampliação de Plutão revela uma vasta planície, sem crateras, que parece não ter mais que 100 milhões de anos e que possivelmente ainda está a ser moldada por processos geológicos. Esta região gelada está para norte das montanhas geladas de Plutão, para a esquerda do centro da característica em forma de coração, denominada informalmente "Tombaugh Regio" (Região de Tombaugh) em honra a Clyde Tombaugh, que descobriu Plutão em 1930.
"Este terreno não é fácil de explicar," afirma Jeff Moore, líder da equipa GGI (Geology, Geophysics and Imaging) da New Horizons, no Centro de Pesquisa Ames da NASA em Moffett Field, no estado americano da califórnia. "A descoberta de vastas planícies, muito jovens e sem crateras, supera todas as expetativas pré-'flyby'."
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A região informalmente apelidada Sputnik Planum, uma planície vasta e sem crateras que parece não ter mais que 100 milhões de anos. A imagem foi adquirida pelo LORRI no dia 14 de julho a uma distância de 77.000 quilómetros.
Crédito: NASA/JHUAPL/SwRI
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Esta fascinante região de planícies geladas - que se parece com fissuras de lama congelada na Terra - foi informalmente denominada "Sputnik Planum" (Planície Sputnik) em honra ao primeiro satélite artificial da Terra. Tem uma superfície quebrada composta por segmentos irregulares, aproximadamente com 20 km de comprimento, delimitada pelo que parecem ser depressões rasas. Algumas destas depressões contêm material mais escuro, enquanto outras são rastreadas por conjuntos de colinas que parecem subir acima do terreno circundante. Noutros lados, a superfície parece ser gravada por campos de buracos pequenos que podem ter sido formados por um processo chamado sublimação, no qual o gelo transforma-se diretamente do estado sólido para o gasoso, tal como o gelo seco na Terra.
Os cientistas estão a trabalhar em duas teorias sobre a formação destes segmentos. As formas irregulares podem ser o resultado da contração de materiais à superfície, à semelhança do que acontece quando a lama seca. Alternativamente, podem ser o produto de convecção, à semelhança da cera quando sobe numa lâmpada de lava. Em Plutão, a convecção ocorreria dentro da uma camada superficial de monóxido de carbono gelado, metano e azoto, impulsionada pelo escasso calor do interior de Plutão.
As planícies geladas de Plutão exibem também faixas escuras que têm poucos quilómetros de comprimento. Estas estrias parecem estar alinhadas na mesma direção e podem ter sido produzidas por ventos que sopram em toda a superfície congelada.
A imagem do coração foi obtida quando a New Horizons estava a 77.000 km de Plutão e mostra características até 1 km de diâmetro. Os cientistas da missão vão aprender mais sobre estes terrenos misteriosos graças a imagens de mais alta-resolução e imagens estéreo que a New Horizons enviará durante o próximo ano.
A atmosfera alongada de Plutão
A equipa da New Horizons observou a atmosfera de Plutão até 1600 km acima da superfície do planeta, demonstrando que a sua atmosfera, rica em azoto, é bastante alargada. Esta é a primeira observação da atmosfera de Plutão a altitudes maiores que 270 km da superfície.
A nova informação foi recolhida pelo espectrógrafo de imagem Alice da New Horizons, durante um alinhamento cuidadosamente projetado do Sol, de Plutão e da sonda, que começou cerca de uma hora depois da maior aproximação ao planeta de dia 14 de julho. Durante o evento, conhecido como ocultação solar, a New Horizons passou pela sombra de Plutão enquanto o Sol iluminava a atmosfera do planeta anão.
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Esta figura mostra como a taxa de contagem do instrumento Alice mudou ao longo do tempo durante as observações do pôr-do-Sol e nascer-do-Sol. A taxa de contagem é maior quando a linha de visão do Sol está fora do alcance da atmosfera, no início e no fim. O azoto molecular (N2) começa a absorver a luz solar nas partes mais altas da atmosfera de Plutão, diminuindo à medida que a sonda aproxima-se da sombra do planeta anão. À medida que a ocultação progride, o metano e hidrocarbonetos atmosféricos também podem absorver luz solar e diminuir ainda mais a taxa de contagem. Quando a sonda está totalmente na sombra de Plutão, a taxa de contagem vai para zero. Quando a New Horizons emerge da sombra de Plutão, o processo é invertido. Ao representar graficamente a taxa de contagem observada na direção inversa à do tempo, podemos ver que as atmosferas nos lados opostos de Plutão são quase idênticas.
Crédito: NASA/JHUAPL/SwRI
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"Este é apenas o começo da ciência atmosférica de Plutão", afirma Andrew Steffl, cientista da New Horizons e do Instituto de Pesquisa do Sudoeste, em Boulder, Colorado, EUA. "No próximo mês, todo o conjunto de dados da ocultação recolhidos pelo Alice será enviado para a Terra para análise. Mesmo assim, os dados que temos agora mostram que a atmosfera de Plutão sobe mais acima da sua superfície, em termos relativos, do que a da Terra."
Uma região densa de iões atmosféricos por trás de Plutão
A sonda New Horizons descobriu uma região fria e densa de gás ionizado com milhares de quilómetros para lá de Plutão - a atmosfera do planeta que é arrancada pelo vento solar e perde-se para o espaço. Cerca de hora e meia depois da maior aproximação, o instrumento SWAP (Solar Wind Around Pluto) observou uma cavidade no vento solar - o fluxo de partículas eletricamente carregadas do Sol - entre 77.000 km e 109.000 km a jusante de Plutão. Os dados do SWAP revelam que esta cavidade está preenchida com iões de azoto que formam uma "cauda de plasma" de estrutura e comprimento indeterminado e que se estende para trás do planeta.
Já foram observadas caudas semelhantes em planetas como Vénus e Marte. No caso da atmosfera predominantemente de azoto de Plutão, as moléculas que escapam são ionizadas pela luz ultravioleta do Sol, "apanhadas" pelo vento solar e transportadas para lá de Plutão, formando uma cauda de plasma que foi descoberta pela New Horizons. Antes da aproximação, foram detetados iões de azoto mais a montante de Plutão pelo instrumento PEPSSI (Pluto Energetic Particle Spectrometer Science Investigation), proporcionando uma antecipação da atmosfera fugitiva de Plutão.
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Impressão de artista da interação do vento solar (o fluxo supersónico de partículas eletricamente carregadas do Sol) com a atmosfera [predominantemente] de azoto de Plutão. Algumas das moléculas que formam a atmosfera têm energia suficiente para vencer a fraca gravidade de Plutão e escapar para o espaço, onde são ionizadas pela radiação ultravioleta do Sol. À medida que o vento solar encontra o obstáculo formado pelos iões, é retardado e desviado (representado pela região vermelha), possivelmente formando uma onda de choque a montante de Plutão. Os iões são "apanhados" pelo vento solar e transportados para lá do planeta anão para formar uma cauda de plasma ou iões (região azul).
Crédito: NASA/APL/SwRI
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A formação da cauda de plasma é apenas um dos aspetos fundamentais da interação de Plutão com o vento solar, cuja natureza é determinada por vários fatores ainda pouco conhecidos. Destes, talvez o mais importante seja a taxa de perda atmosférica. "Este é apenas o primeiro olhar tentador para o ambiente de plasma de Plutão," afirma a co-investigadora Fran Bagenal, da Universidade do Colorado, em Boulder, EUA, que lidera a equipa de Partículas e Plasma da New Horizons. "Nós vamos receber mais dados em Agosto, que podemos combinar com as medições atmosféricas do Alice e do Rex a fim de determinar a velocidade a que Plutão perde a sua atmosfera. Assim que conhecermos esta taxa, vamos ser capazes de responder a perguntas em aberto sobre a evolução da atmosfera e superfície de Plutão e determinar até que ponto a interação do vento solar com Plutão é como a de Marte."
Os membros da equipa também anunciaram a primeira "boa" imagem do pequeno satélite Nix. A imagem revela que Nix mede cerca de 40 km de diâmetro e tem um albedo intermédio entre Plutão e Caronte.
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Imagem do satélite Nix, obtida pelo instrumento LORRI da New Horizons. A imagem foi capturada no dia 13 de julho a uma distância de mais ou menos 590.000 quilómetros.
Crédito: NASA/JUAPL/SwRI
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"Com a passagem rasante no espelho retrovisor, termina a viagem de uma década até Plutão - mas a recompensa científica está apenas a começar," afirma Jim green, diretor de Ciência Planetária na sede da NASA em Washington. "Os dados da New Horizons vão continuar a alimentar descobertas durante anos."
Alan Stern, investigador principal da New Horizons e do Instituto de Pesquisa do Sudoeste, conclui: "Nós apenas 'arranhámos a superfície' da nossa exploração de Plutão, mas já parece claro, para mim, que no reconhecimento inicial do Sistema Solar, o melhor foi deixado para o fim."
Links:
Cobertura da missão New Horizons pelo Núcleo de Astronomia do CCVAlg:
17/07/2015 - New Horizons "telefona"; envia primeiros dados da passagem por Plutão
14/07/2015 - New Horizons passa hoje por Plutão
03/06/2015 - Plutão a cores. Tem manchas, metano e, quem sabe, nuvens
29/05/2015 - New Horizons vê mais detalhes em Plutão
01/05/2015 - New Horizons deteta características à superfície, possivelmente uma calote polar em Plutão
09/12/2014 - New Horizons acorda para encontro com Plutão
26/08/2014 - New Horizons passa órbita de Neptuno a caminho de encontro histórico com Plutão
17/06/2014 - Fracturas em lua de Plutão podem indicar que já teve um oceano subterrâneo
10/06/2014 - Plutão e Caronte podem partilhar atmosfera
25/06/2013 - Equipa da New Horizons mantém plano de voo original para Plutão
29/11/2011 - Luas de Plutão podem significar perigo para a New Horizons
25/07/2007 - Neva em Caronte
28/02/2007 - A semana dos "flybys"
20/01/2006 - New Horizons partiu
18/06/2004 - New Horizons II - uma missão ao Sistema
Notícias relacionadas:
NASA (comunicado de imprensa)
NASA - 2(comunicado de imprensa)
NASA - 3(comunicado de imprensa)
Vídeo da ocultação do Sol por Plutão (NASA, via YouTube)
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