Dados da Sonda Cassini Formam o Primeiro Mapa Topográfico Global de Titã

mapa_tita_01

observatory_150105Os cientistas acabam de criar o primeiro mapa global topográfico da lua de Saturno Titã, dando aos pesquisadores uma ferramenta valiosa para aprender mais sobre um dos mundos do Sistema Solar muito parecido com a Terra. O mapa foi publicado como parte de um artigo na revista Icarus.

Titã é a maior lua de Saturno com 2574 quilômetros de diâmetro, sendo maior que o planeta Mercúrio, e é a segunda maior lua do Sistema Solar. Os cientistas ficam atentos com Titã, pois ela é a única lua do Sistema solar conhecida por ter nuvens, líquidos na superfície e uma misteriosa atmosfera espessa. A fria atmosfera é formada na sua maior parte por nitrogênio, como a da Terra, mas o composto de metano em Titã age da maneira como o vapor de água age na Terra, formando nuvens e caindo como chuva cavando a superfície com rios. Elementos químicos orgânicos derivados do metano presentes na atmosfera de Titã, lagos e rios podem oferecer pistas sobre as origens da vida.

“Titã tem muita atividade interessante – como líquidos fluindo e dunas de areia se movendo – mas para entender esses processos, é útil saber como o terreno se comporta”, disse Ralph Lorenz, um membro da equipe de radar da sonda Cassini com base no Laboratório de Física Aplicada da Universidade de Johns Hopkins em Laurel, Md., que liderou a equipe que desenhou o mapa. “Esse mapa é especialmente útil para os estudos de hidrologia e modelagem do clima de Titã, que precisam saber se o terreno em determinado lugar é alto ou baixo”.

A espessa névoa de Titã espalha a luz de modo que se faz muito difícil para as remotas câmeras, observar as formas e sombras da paisagem, o método normalmente usado para medir a topografia de corpos planetários. Virtualmente todos os dados que nós temos de Titã veem da sonda Cassini que tem passado perto da lua quase que 100 vezes na última década. Em muitos desses sobrevoos, a sonda Cassini usou um radar para fazer imagens, instrumentos esses que podem espiar através da névoa e os dados do radar podem ser usados para estimar a altura da superfície.

“Com esse novo mapa topográfico, um dos mais fascinantes e dinâmicos mundos do nosso Sistema Solar agora nos aparece em 3D”, disse Sete Wall, o vice-líder da equipe de radar da Cassini, com base no Laboratório de Propulsão a Jato de Pasadena, na Califórnia. “Na Terra, rios, vulcões e até mesmo o clima são características muito bem relacionadas com a altura da superfície – nós agora estamos começando a aprender como deve ser isso em Titã”.

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Existem desafios, todavia. “A sonda Cassini não está orbitando Titã”, diz Lorenz. “Nós somente imageamos metade da superfície de Titã, e múltiplas espiadas ou algum tipo de observação especial é necessária para se poder estimar a altura da superfície em determinado ponto. Se você dividir Titã em quadrados 1 grau por 1 grau (latitude e longitude), somente 11% de todos os quadrados tiveram seus dados de topografia obtidos”.

A equipe de Lorenz usou um processo matemático chamado de spline, um método de interpolação que usa uma superfície suave para ajustar os dados e para estimar valores onde não existem dados. “Assim você pode ter um ponto onde não se tem dado, agora com informação, com base no dado mais próximo e usando várias abordagens de média e de estimativa para calcular o melhor valor”, disse ele. “Se você escolher um ponto, e todos os pontos vizinhos têm uma altitude elevada, você precisaria de uma razão muito especial para pensar que aquele ponto teria uma altitude mais baixa. Nós estamos cobrindo os gaps matematicamente e melhorando a nossa cobertura”.

As estimativas se ajustam com o conhecimento atual que temos da lua, ou seja, de que as regiões polares são mais baixas do que as áreas ao redor do equador, por exemplo, mas conectando esses pontos, os cientistas podem adicionar novas camadas aos seus estudos da superfície de Titã, especialmente modelando como e onde os rios fluem em Titã e a distribuição sazonal das chuvas de metano. “O movimento da areia e o fluxo de líquidos são influenciados pelo talude, e as montanhas podem disparar o processo de formação de nuvens e, portanto de chuva. Esse produto global dá agora aos modeladores uma descrição conveniente desse fator chave no sistema dinâmico do clima de Titã”, disse Lorenz.

Os dados mais recentes usados para compilar o mapa foram de 2012, Lorenz disse que esse mapa poderá ser melhorado quando a missão da Cassini terminar em 2017, e quando mais dados forem acumulados, preenchendo alguns dos gaps da cobertura atual. “Nós sentimos que não podíamos esperar e deveríamos lançar um produto agora”, disse ele. “A comunidade tem esperado por isso a algum tempo. Eu acho que esse produto pode estimular a uma grande quantidade de trabalhos interessantes”.

A missão Cassini-Huygens é um projeto colaborativo da NASA, da Agência Espacial Europeia e da Agência Espacial Italiana. O JPL, uma divisão do Instituto de Tecnologia da Califórnia, em Pasadena, gerencia a missão para o Science Mission Directorate da NASA em Washington. O instrumento de radar da Cassini foi construído pelo JPL e pela Agência Espacial Italiana, trabalhando com membros da equipe dos EUA e de alguns países da Europa.

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Fonte:

http://www.jpl.nasa.gov/news/news.php?release=2013-161&cid=release_2013-161

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Sérgio Sacani

Sérgio Sacani

Formado em geofísica pelo IAG da USP, mestre em engenharia do petróleo pela UNICAMP e doutor em geociências pela UNICAMP. Sérgio está à frente do Space Today, o maior canal de notícias sobre astronomia do Brasil.

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