Há Areia em Titã, um dos Satélites Naturais de Saturno

Por Ned Oliveira

 

A sonda Cassini terminou a sua missão em 15 de setembro de 2017,mas os dados que recolheu sobre Saturno e seu maior lua satélite natural, Titã , continua a surpreender. 

Durante os treze anos que passou orbitando Saturno e conduzindo sobrevoos de seus satélites, a sonda reuniu uma grande quantidade de dados sobre a atmosfera de Titã, a superfície, os lagos de metano e o rico ambiente orgânico que os cientistas continuam examinando.

Por exemplo, há a questão das misteriosas “dunas de areia” em Titã, que parecem ser de natureza orgânica e cuja estrutura e origens permanecem um mistério. Para resolver esses mistérios, uma equipe de cientistas da Universidade John Hopkins (JHU) e da empresa de pesquisa Nanomechanics recentemente conduziram um estudo das dunas de Titã e concluíram que eles provavelmente se formaram nas regiões equatoriais de Titã.

Seu estudo, “Where does Titan Sand Come From: Insight from Mechanical Properties of Titan Sand Candidates“, apareceu recentemente on-line e foi submetido ao Journal of Geophysical Research: Planets. 

O estudo foi liderado por Xinting Yu, um estudante de pós-graduação do Departamento de Terra e Ciências Planetárias (EPS) do JHU, e contou com os Professores Auxiliares de EPS Sarah Horst (conselheiro de Yu) Chao He, e Patricia McGuiggan, com apoio fornecido por Bryan Crawford de Nanomecânica Inc.

As dunas de areia de Titã foram originalmente descobertas pelos instrumentos de radar da Cassini na região de Shangri-La, perto do equador. As imagens obtidas pela sonda mostraram longas e lineares linhas escuras que pareciam dunas varridas pelo vento semelhantes às encontradas na Terra. 
Desde sua descoberta, os cientistas teorizaram que eles são compostos de grãos de hidrocarbonetos que se instalaram na superfície da atmosfera de Titã.

No passado, cientistas conjeturaram que elas se formam nas regiões do norte ao redor dos lagos de metano de Titã e são distribuídos para a região equatorial pelos ventos do satélite. Mas de onde esses grãos realmente vieram, e como elas vieram a ser distribuídos nessas formações semelhantes às dunas, permaneceu um mistério. 

Para esclarecer isso, Yu e seus colegas conduziram uma série de experimentos para simular materiais sendo transportados em corpos terrestres e gelados. Isso consistia em usar várias areias naturais da Terra, como areia de praia de silicato, areia de carbonato e areia branca de gesso. Para simular os materiais encontrados em Titã, eles usaram os tholins produzidos em laboratório, que são moléculas de metano que foram submetidas à radiação UV.

A produção de tholins foi especificamente conduzida para recriar os tipos de aerossóis orgânicos e condições fotoquímicas que são comuns em Titan. Isso foi feito usando o sistema experimental Planetary HAZE Research (PHAZER) da Universidade Johns Hopkins – para o qual a Investigadora Principal é Sarah Horst. O último passo consistiu em usar uma técnica de nano identificação (supervisionada por Bryan Crawford da Nanometrics Inc.) para estudar as propriedades mecânicas das areias e tholins simuladas.

Isso consistiu em colocar os simuladores de areia e os tholins em um túnel de vento para determinar sua mobilidade e ver se eles poderiam ser distribuídos nos mesmos padrões. 

No final, a equipe determinou que as moléculas orgânicas encontradas em Titã são muito mais suaves e mais frágeis quando comparadas às areias mais macias da Terra. Simplificando, os tholins que eles produziram não parecem ter a força para percorrer a imensa distância entre os lagos de metano do norte de Titã e a região equatorial. A partir disso, eles concluíram que as areias orgânicas em Titã são provavelmente formadas perto de onde elas estão localizadas.

Este estudo representa uma nova direção para os pesquisadores quando se trata do estudo de Titã e outros corpos no Sistema Solar e certamente será de grande valor, pois os cientistas continuam a investigar os dados da Cassini em antecipação a futuras missões a Titã. Essas missões visam estudar as dunas de areia de Titã, lagos de metano e química orgânica rica em mais detalhes.

Além disso, este estudo tem implicações para o estudo de outros corpos além de Titã.

Na próxima década, espera-se que múltiplas missões explorem os satélites naturais do Sistema Solar externo e revelem coisas sobre seus ambientes ricos que poderiam ajudar a lançar luz sobre as origens da vida aqui na Terra. 

Além disso, o Telescópio Espacial James Webb (agora previsto para ser lançado em 2021) também usará seus instrumentos avançados para estudar os planetas do Sistema Solar, na esperança de resolver essas questões.

Créditos de imagem: NASA

Fonte: https://www.universetoday.com/139502/theres-sand-on-titan-where-does-it-come-from-1/

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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