As imagens e mapas de mais alta resolução até hoje feitos da lua congelada de Saturno, Mimas, que mostra sua distribuição de temperatura, foram obtidas pela sonda Cassini da NASA e revelou padrões surpreendentes, incluindo uma inesperada região quente que remonta a velha forma do Pac-Man, comendo um pontinho e regiões negras nas paredes das crateras.
“Outras luas normalmente seqüestram a luz que lhes é enviada, mas o que acontece em Mimas é muito mais bizarro do que já pensamos”, diz Linda Spilker, cientista de projeto da Cassini no Laboratório de Propulsão a Jato em Pasedena na Califórnia. “Ela tem nos dado alguns novos desafios”.
A Cassini coletou os dados em 13 de Fevereiro de 2010, durante seu sobrevôo mais próximo da lua, que é marcada por uma enorme cratera chamada de Cratera Herschel que lembra a Estrela da Morte do filme lendário Guerra nas Estrelas.
Os cientistas trabalharam com a composição do espectrômetro de infravermelho, que mapeou a temperatura de Mimas e se esperava encontrar um padrão de temperatura que atingisse o pico no início da tarde próximo ao equador do satélite. No lugar disso, o que se identificou foi uma região mais quente na manhã, ao longo da borda do disco da lua, fazendo assim uma forma semelhante ao Pac-Man, com temperaturas em torno de 92 Kelvin (menos 294 graus Fahrenheit). O restante do satélite é mais frio, com temperaturas em torno de 77 Kelvin (menos 320 graus Fahrenheit). Uma mancha quente menor – o ponto na boca do Pac-Man – é mostrada ao redor da cratera Herschel com uma temperatura de 84 Kelvin (menos 310 graus Fahrenheit).
O ponto quente ao redor da cratera Herschel faz sentido, pois as paredes altas da crateras com aproximadamente 5 km podem aprisionar o calor dentro da cratera. Mas os cientistas ficaram completamente desnorteados com a forma em V.
“Nós suspeitamos que a temperatura estivesse revelando diferenças na textura da superfície”, disse John Spencer, membro da equipe que analisa os dados do espectrômetro infravermelho. “Talvez isso seja algo como a diferença entre a neve velha e compactada e a neve fresco que acabou de cair”.
Densas camadas de gelo conduzem rapidamente o calor do sol para fora da superfície, mantendo-a fria durante o dia. Já o gelo pulverizado é mais separado e aprisiona o calor do Sol na superfície, e desse modo a superfície se esquenta.
Mesmo se a variação na textura da superfície for a culpada, os cientistas ainda estão tentando entender por que existem limites tão bem definidos entre as duas regiões. É possível que o impacto que criou a cratera Herschel derreteu o gelo na superfície e espalhou água por todo o satélite. O liquido pode então ter se congelado numa superfície mais dura. Mas é difícil de entender por que essa densa camada no topo poderia ficar intacta quando meteoritos e outros detritos do espaço exterior deveriam ter pulverizado essa camada.
Pulverização de gelo proveniente do anel E, um dos anéis externos de Saturno, deveria também manter Mimas relativamente colorido de luz, mas as novas imagens na luz visível pintam uma figura de contrastes surpreendentes. A equipe de imagem da Cassini não esperava observar linhas negras deixando um rastro brilhante nas paredes das crateras ou um continuo e estreito amontoado de detritos negros concentrados determinando o pé de cada parede.
Esse padrão pode parecer devido as idades da superfície de Mimas, a superfície da lua parece acumular uma fina veia de minerais silicatos ou partículas ricas em carbono, possivelmente devido ao fato do pó dos meteoros caindo no satélite, ou impurezas já incrustadas na superfície congelada.
À medida que os raios de Sol aquecem e evaporam o gelo brilhante, o material mais negro é concentrado e deixado para traz. A gravidade empurra o material negro na direção das paredes das crateras, expondo o gelo. Embora efeitos similares sejam vistos em outras luas de Saturno, a visibilidade desses contrastes em uma lua continuamente repavimentada com pequenas partículas provenientes do anel E ajudam os cientistas a estimar a taxa de mudança em outros satélites.
Esses processos não são únicos de Mimas, mas as novas imagens de alta definição, são como uma pedra de Roseta para interpretá-las.
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