Urano e Netuno têm cores diferentes. Estudo explica por quê

Os planetas do Sistema Solar podem ser um assunto curioso. De fato, apesar de parecidos, eles também podem ser muito diferentes. E isso ocorre desde a sua formação, que acompanha a história do próprio Sol. O processo de formação de uma estrela, como a nossa, passa primeiro por uma nuvem interestelar de gás. Ela é chamada de nuvem molecular, devido à maior presença de hidrogênio molecular (além de poeira) em sua composição. E é a formação de estrelas que torna esses objetos mais do que as nebulosas comuns de gás ionizado. Afinal, é em regiões mais densas da nuvem que pode se dar o colapso gravitacional, que forma uma protoestrela.

Se a protoestrela atinge pressões suficientes em seu núcleo para iniciar a fusão nuclear, forma-se a estrela. O resto da nuvem molecular, contudo, continua lá. Mais do que isso, a rotação do gás tende a achatar em estrutura em forma de disco, que chamamos de disco protoplanetário. Nele, assim como ocorreu na formação da estrela, regiões com densidade maior de gás podem colapsar e formar nova estruturas. Foi isso que ocorreu com os planetas gasosos, como Júpiter e Saturno. E nisso, eles são bastante diferentes dos planetas rochosos, onde ventos estelares afastaram o gás do Sol. Logo, na região, rochas e poeira começaram a se juntar até atingir gravidade suficiente para o equilíbrio.

Há ainda mais planetas em nosso Sistema Solar, contudo, nas regiões mais distantes. Nelas, aglomerações de gás menores do que no caso de Júpiter e Saturno atraem menos gás para si. E ao contrário dessess dois, que têm grande presença de hidrogênio e hélio, o que mais há nos planetas formados nessas regiões é gelo composto de outros elementos, como oxigênio, nitrogênio e enxofre. São os chamados gigantes de gelo, Urano e Netuno.

Planetas (quase) iguais

As semelhanças de Urano e Netuno vão além de sua origem comum. Na verdade, os dois planetas têm massas e tamanhos parecidos e até mesmo suas velocidades de rotação são semelhantes. E isso para não falar de suas estruturas e composição química. Isto é, ambos são formados por um pequeno núcleo rochoso cercado por um manto de água, amônia e metano. Mais acima, vêm a atmosferas dos planetas, compostas por hidrogênio, hélio e metano. Ou seja, esperaria-se que, ao observar os dois planetas-irmãos, seriam muito parecidos em aparência. Mas não é esse o caso.

De fato, os dois compartilham a cor azulada. Mas de formas consideravelmente diferentes. Enquanto Netuno exibe um azul vibrante, com visíveis tempestades em sua atmosfera, Urano tem uma cor mais suave e delicada, sem muitas características marcantes. Se visualizamos justamente a atmosfera dos planetas nas observações, por que, então, eles se mostram tão diferentes? A questão pode ter sido finalmente resolvida em um estudo recente, disponível no arXiv.

Neblina planetária

A resposta, segundo o time de cientistas liderado por Patrick Irwin, da Universidade de Oxford, poderia envolver neblina. Analisando dados em luz visível e próxima ao infravermelho, os astrônomos produziram novos modelos atmosféricos voltados a replicar as informações observadas. O processo de modelagem incluiu uma camada de neblina fotoquímica, chamada de Aerosol-2, causada pela quebra de partículas de aerossol pela radiação ultravioleta do Sol. Essa camada parece ser a responsável pela condensação de gelo de metano em nuvens na atmosfera inferior, que acabam gerando neve. E mais: em Urano, ela seria duas vezes mais opaca do que em Netuno.

Sabe-se que Urano reflete menos radiação ultravioleta de volta para o Sistema Solar do que Netuno. A informação condiz com a tendência dos aerossóis de absorver esse tipo de radiação. Ainda, essas partículas têm maior refletividade na cor branca, o que causaria a cor menos intensa apresentada por Urano. A camada mais densa de aerossóis no planeta também explicaria a maior facilidade de observar manchas na atmosfera de Netuno do que nele mesmo.

As descobertas não param por aí. As simulações também apontam a existência de uma camada inferior, chamada de Aerosol-1, onde o metano reevapora e redeposita as partículas da neblina. Essas últimas se condensam, então, em sulfeto de hidrogênio. E é nessa região da atmosfera que surgiriam as manchas escuras observadas em certos pontos de Netuno. Ademais, não se sabe por que um dos planetas é tão mais opaco do que o outro, mas isso pode ter relação com a atmosfera de Netuno transformar o metano mais facilmente em neve do que em Urano, ajudando a clarear a neblina. Mais observações se fazem necessárias para conclusões mais fortes, mas é certo que muitos caminhos se abriram para o estudo dos gigantes de gelo do Sistema Solar.