Resolvendo o mistério das gigantes lâminas de gelo de Plutão

De Frank Tavares para o site da NASA1 A missão New Horizons da NASA revolucionou nosso conhecimento sobre Plutão quando a nave espacial passou por esse mundo distante em julho de 2015. Entre suas muitas descobertas...

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De Frank Tavares para o site da NASA1

A missão New Horizons da NASA revolucionou nosso conhecimento sobre Plutão quando a nave espacial passou por esse mundo distante em julho de 2015. Entre suas muitas descobertas havia imagens de estranhas formações2 que se assemelhavam a gigantes lâminas de faca, cuja origem permanecia um mistério.

Agora, os cientistas apresentaram uma explicação fascinante para este “terreno laminado”: as estruturas são feitas quase que inteiramente de gelo de metano, e provavelmente formadas como um tipo específico de erosão que gastou a superfície, deixando grandes cristas e divisões acentuadas.

Estes sulcos geológicos irregulares são encontrados nas maiores altitudes da superfície de Plutão, perto do seu equador, e podem subir até centenas de metros no céu — tão alto quanto um arranha-céu na cidade de Nova York. Eles são uma das características mais intrigantes em Plutão e agora parece que as lâminas estão relacionadas ao clima complexo de Plutão e à história geológica do planeta.

Uma equipe liderada por um membro do grupo de pesquisadores da New Horizons, Jeffrey Moore, pesquisador do Centro de Pesquisa Ames da NASA no Vale do Silício, Califórnia, determinou que a formação do terreno em lâmina começa com o congelamento de metano fora da atmosfera em altitudes extremas em Plutão, da mesma maneira que a geada congela no chão na Terra, ou mesmo no seu congelador.

“Quando percebemos que o terreno de lâminas consiste em altos depósitos de gelo de metano, nos perguntamos por que ele forma todos esses cumes, ao contrário de apenas ser grandes gotas de gelo no chão”, disse Moore. “Parece que Plutão sofre variação climática e às vezes, quando Plutão está um pouco mais quente, o gelo de metano começa basicamente a “evaporar”.

Um exemplo dos penitentes do extremo sul da planície de Chajnantor no Chile. Embora essas formações de gelo atinjam apenas alguns metros de altura, enquanto o terreno com “lâminas” de Plutão atinge centenas de metros, ambos possuem cumes afiados semelhantes. Crédito: Wikimedia Commons / ESO
Um exemplo dos penitentes do extremo sul da planície de Chajnantor no Chile. Embora essas formações de gelo atinjam apenas alguns metros de altura, enquanto o terreno com “lâminas” de Plutão atinge centenas de metros, ambos possuem cumes afiados semelhantes. Crédito: Wikimedia Commons / ESO

Os cientistas usam o termo sublimação para este processo onde o gelo se transforma diretamente em gás, ignorando a forma líquida intermediária. Estruturas semelhantes podem ser encontradas em campos de neve de alta altitude ao longo do equador da Terra, embora em uma escala muito diferente das lâminas de gelo em Plutão. As estruturas terrestres, chamadas penitentes, são formações de neve de apenas alguns metros de altura, com semelhanças impressionantes com o terreno de lâmina amplamente maior em Plutão. Sua textura pontiaguda também se forma através da sublimação.

Essa erosão, no terreno de Plutão com as grandes folhas congeladas de metano, indica que seu clima sofreu mudanças durante longos períodos — em uma escala de milhões de anos —, que causam essa atividade geológica em curso. As condições climáticas iniciais permitiram que o metano congelasse em superfícies de alta elevação, mas, à medida que o tempo avançava, essas condições mudaram, fazendo com que o gelo “fosse consumido” em um gás.

Os mapas acima são dos dados da New Horizons sobre a topografia (imagem superior) e a composição (inferior) da superfície de Plutão. No mapa topográfico de alta resolução, a região vermelha destacada é alta em elevação. O mapa inferior, mostrando a composição, indica que a mesma seção também contém metano, codificado por cores em laranja. Pode-se ver as características laranja se espalharem para os dados mais fracos e de baixa resolução que cobrem o resto do globo, o que significa que essas áreas, também, estão cheias de metano e, portanto, provavelmente estão elevadas. Crédito: NASA / JHUAPL / SwRI / LPI
Os mapas acima são dos dados da New Horizons sobre a topografia (imagem superior) e a composição (inferior) da superfície de Plutão. No mapa topográfico de alta resolução, a região vermelha destacada é alta em elevação. O mapa inferior, mostrando a composição, indica que a mesma seção também contém metano, codificado por cores em laranja. Pode-se ver as características laranja se espalharem para os dados mais fracos e de baixa resolução que cobrem o resto do globo, o que significa que essas áreas, também, estão cheias de metano e, portanto, provavelmente estão elevadas. Crédito: NASA / JHUAPL / SwRI / LPI

Como resultado dessa descoberta, agora sabemos que a superfície e o ar de Plutão aparentemente são muito mais dinâmicos do que se pensava anteriormente. Os resultados acabam de ser publicados no periódico Icarus4, um jornal internacional da ciência planetária (planetologia).

Mapeando a superfície de Plutão
Identificar a natureza do exótico terreno laminado também nos aproxima da compreensão da topografia global de Plutão. A nave espacial New Horizons forneceu dados espetaculares e de alta resolução sobre um lado de Plutão, chamado o hemisfério do encontro, e observou o outro lado de Plutão em menor resolução.

Uma vez que o metano foi agora relacionado a altas elevações, os pesquisadores podem usar dados que indicam onde o metano está presente em torno do globo de Plutão para inferir quais locais estão em altitudes mais elevadas. Isso proporciona uma oportunidade para mapear as altitudes de algumas partes da superfície de Plutão não capturadas em alta resolução, onde os terrenos com essas lâminas também parecem existir.

Embora a cobertura detalhada do terreno com as placas de metano congelado de Plutão cubra apenas uma pequena área, os pesquisadores da NASA e seus colaboradores conseguiram concluir a partir de vários tipos de dados que esses sulcos afiados podem ser uma característica generalizada no chamado “lado distante” de Plutão, ajudando a desenvolver uma compreensão trabalhadora da geografia global de Plutão, seu presente e seu passado.

* Frank Tavares é pesquisador do Centro de Pesquisa Ames da NASA

Referências:

  1. TAVARES, FRANK. “Solving the Mystery of Pluto’s Giant Blades of Ice”. NASA, 26 de setembro de 2017. Disponível em <https://www.nasa.gov/feature/ames/solving-the-mystery-of-pluto-s-giant-blades-of-ice> Acesso em 27 de setembro de 2017;
  2. TALBERT, TRICIA. “Scientists Offer Sharper Insight into Pluto’s Bladed Terrain”. NASA, 04 de janeiro de 2017. Disponível em <https://www.nasa.gov/feature/scientists-offer-sharper-insight-into-pluto-s-bladed-terrain> Acesso em 27 de setembro de 2017;
  3. “Penitentes gelados ao luar em Chajnantor”. ESO, 21 de maio de 2012. Disponível em <http://www.eso.org/public/brazil/images/potw1221a/>. Acesso em: 27 de setembro de 2017;
  4. MOORE, JEFFREY M., et al. “Bladed Terrain on Pluto: Possible origins and evolution”. Icarus, 2017, v. 300, 15 de janeiro de 2018. P.129-144. https://doi.org/10.1016/j.icarus.2017.08.031
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