A missão da Cassini em Saturno e suas luas foram encerradas em 2017, quando a nave espacial foi enviada para mergulhar na gigante do gás para atingir seu fim. Mas ainda há muitos dados da missão para manter os cientistas ocupados. Uma equipe de cientistas que trabalha com os dados da Cassini fez uma descoberta surpreendente: os lagos cheios de metano de Titan são muito mais profundos e mais estranhos do que o esperado.
Titã é um mundo incomum. É o único corpo, além da Terra, que tem líquido em sua superfície. Os cientistas suspeitam que algumas das outras luas do Sistema Solar, como Encélado e Europa, tenham oceanos líquidos. Mas esses oceanos são oceanos subterrâneos. Apenas Titan possui lagos de hidrocarbonetos líquidos.
Durante o sobrevôo final de Cassini por Titan, ele apontou seu radar para alguns dos lagos líquidos da lua. Os dados mostram que esses lagos têm até 100 metros de profundidade. Os dados daqueles dias finais também lançam uma nova luz sobre o ciclo de hidrocarbonetos de Titan.
O estudo que detalha esses resultados vem de dois trabalhos publicados na Nature Astronomy. O primeiro é "Lagos profundos e ricos em metano em Titã". Esse estudo apresenta o principal autor Marco Mastrogiuseppe, cientista de radar da Cassini em Caltech em Pasadena, Califórnia. O segundo estudo, chamado
"O caso das mudanças sazonais da superfície no distrito dos lagos de Titan" apresenta o principal autor Shannon MacKenzie, cientista planetário do Laboratório de Física Aplicada Johns Hopkins em Laurel, Maryland.
Sobre aqueles lagos profundos
Dados das sondas Voyager nos deram nossa primeira dica de que Titã tinha lagos líquidos. Mas esses dados eram apenas inferenciais: mostraram que Titã tinha as condições certas para que eles existissem. Tem que ser muito frio para que os hidrocarbonetos existam em seu estado líquido. Depois que o Telescópio Espacial Hubble foi lançado, ele nos deu evidências diretas de que os lagos estavam lá, por volta de 1995. Outras observações também apoiaram a idéia.
Mas nos primeiros dias da hipótese dos lagos Titã, não tínhamos certeza se ele continha lagos ou oceanos muito maiores. A Cassini chegou a Saturno em 2004 e, embora não tenha visto nenhum lago líquido imediatamente, acabou encontrando-os nos pólos, onde os cientistas suspeitavam que eles poderiam existir.
Desde então, muitos lagos e mares foram encontrados em Titã, e há muitas imagens deles.
"Toda vez que fazemos descobertas sobre Titan, Titan se torna cada vez mais misterioso."
Marco Mastrogiuseppe, principal autor e cientista de radar da Cassini na Caltech em Pasadena, Califórnia.
Os cientistas aprenderam muito sobre Titã, especialmente com a missão da Cassini. Mas esses novos estudos estão indo ainda mais longe. E eles estão nos dizendo muito mais do que apenas as profundezas dos mares de hidrocarbonetos de Titã.
Já sabíamos que os mares do norte estavam cheios de metano. Mas os cientistas ficaram surpresos ao descobrir que os lagos muito menores lá também estavam cheios de metano, onde esperavam encontrar etano, um hidrocarboneto mais pesado. Os resultados lançam uma nova luz sobre o ciclo de hidrocarbonetos de Titan.
O ciclo de hidrocarbonetos em Titã funciona de maneira semelhante ao ciclo hidrológico na Terra. Nos dois casos, a evaporação forma nuvens que eventualmente caem na superfície, formando rios que fluem para lagos de hidrocarbonetos. Em Titã, o líquido é evaporado próximo às regiões equatoriais e depois depositado como líquido nas regiões polares.
"Toda vez que fazemos descobertas sobre Titã, ela se torna cada vez mais misteriosa", disse o principal autor Marco Mastrogiuseppe, cientista de radar da Cassini em Caltech em Pasadena, Califórnia. “Mas essas novas medidas ajudam a responder a algumas perguntas importantes. Agora podemos realmente entender melhor a hidrologia de Titã. ”
Mas espere. Fica mais estranho.
Titan é simplesmente estranho. Possui características terrestres talhadas da mesma maneira que na Terra, mas com hidrocarbonetos líquidos. Mas é diferente de muitas maneiras intrigantes. Os novos dados mostram que o ciclo de hidrocarbonetos de um lado da região polar norte é diferente do outro lado.
No lado oeste de Titã, existem pequenos lagos, alguns com menos de 16 quilômetros de diâmetro. Eles estarão acima do nível do mar, empoleirados no alto de grandes colinas e planaltos. Os dados pintam uma imagem sobrenatural de mesas e buttes projetando-se centenas de metros além dos arredores, com lagos profundos de hidrocarbonetos no topo.
O lado leste de Titã, no entanto, apresenta grandes mares baixos, com gargantas e ilhas. Por que tão diferente?
"É como se você olhasse para o Polo Norte da Terra e pudesse ver que a América do Norte tinha um cenário geológico completamente diferente para os corpos líquidos do que a Ásia", disse o co-autor do estudo Jonathan Lunine, cientista da Cassini da Cornell University.
Pode se resumir à geologia subjacente. Os cientistas pensam que se formaram quando a rocha circundante de gelo e orgânicos sólidos se dissolveu e desmoronou quimicamente. É semelhante a algumas áreas terrestres na Alemanha, nos EUA e em outros lugares, onde características chamadas lagos cársticos se formam quando a água dissolve a rocha calcária.
Os novos dados também mostram que o Titan pode apresentar lagos transitórios. Os dados de radar e infravermelho mostram esses lagos, com seus níveis de líquido flutuando significativamente em curtos períodos de tempo. Shannon MacKenzie, principal autor de
"O caso das mudanças sazonais da superfície no distrito dos lagos de Titan" considera que as mudanças sazonais explicam esses lagos transitórios.
"Uma possibilidade é que essas características transitórias possam ter sido corpos mais rasos de líquido que, ao longo da temporada, evaporaram e se infiltraram no subsolo", disse ela.
Juntos, os dois papéis pintam uma imagem do ciclo de hidrocarbonetos em Titã, onde chuvas de hidrocarbonetos alimentam os lagos, que são sujeitos a evaporação. Mas não apenas evaporação; parte do líquido provavelmente penetra na subsuperfície, o que deixaria reservatórios de hidrocarbonetos líquidos abaixo da superfície.
As características da superfície de Titã são encobertas pela atmosfera espessa e visualmente impenetrável da lua. Os dados por trás desses estudos foram coletados em grande parte por radar, muitos dos quais foram obtidos durante o sobrevôo final da Cassini pela Lua, em abril de 2017. A equipe da Cassini sabia que essa era sua última oportunidade de olhar para os pequenos lagos de Titã, e eles sentem que fizeram o teste. melhor disso.
"Este foi o último feriado da Cassini em Titan e foi realmente um feito", disse Lunine.
Fontes:
- Comunicado de imprensa: Cassini da NASA revela surpresas com os lagos de Titan
- Trabalho de pesquisa: o caso das mudanças sazonais da superfície no distrito dos lagos de Titan
- Trabalho de pesquisa: lagos profundos e ricos em metano em Titã
