1275: Cientistas identificam possível fonte para a calote vermelha de Caronte

CIÊNCIA/ASTRONOMIA

Cientistas do SwRI (Southwest Research Institute) combinaram dados da missão New Horizons da NASA com novas experiências laboratoriais e modelagem exosférica para revelar a composição provável da calote da lua de Plutão, Caronte, e como esta pode ter sido formada. Novas descobertas sugerem surtos sazonais drásticos na atmosfera fina de Caronte, combinados com a quebra ligeira de geada de metano, podem ser fundamentais para compreender as origens das zonas polares vermelhas de Caronte.
Crédito: NASA/APL de Johns Hopkins/SwRI

Cientistas do SwRI (Southwest Research Institute) combinaram dados da missão New Horizons da NASA com novas experiências laboratoriais e modelagem exosférica para revelar a provável composição da calote avermelhada da lua de Plutão, Caronte, e como esta pode ter sido formada.

Esta primeira descrição da atmosfera dinâmica de metano de Caronte, utilizando novos dados experimentais, fornece um fascinante vislumbre das origens da zona vermelha da lua, como descrita em dois artigos científicos recentes.

“Antes da New Horizons, as melhores imagens Hubble de Plutão revelaram apenas uma mancha difusa de luz refletida,” disse Randy Gladstone do SwRI, membro da equipa científica da sonda New Horizons.

“Para além de todas as características fascinantes descobertas na superfície de Plutão, a passagem rasante revelou uma característica invulgar em Caronte, uma surpreendente região avermelhada centrada no seu pólo norte.”

Logo após o encontro de 2015, os cientistas da New Horizons propuseram que um material avermelhado “semelhante a tolinas” no pólo de Caronte pudesse ser sintetizado por luz ultravioleta, quebrando as moléculas de metano. Estas são capturadas depois de escaparem de Plutão e então congeladas nas regiões polares da lua durante as suas longas noites de inverno.

As tolinas são resíduos orgânicos pegajosos formados por reacções químicas alimentadas pela luz, neste caso o brilho ultravioleta de Lyman-alpha espalhado por átomos de hidrogénio interplanetários.

“As nossas descobertas indicam que os drásticos surtos sazonais na fina atmosfera de Caronte, bem como a luz que decompõe a geada de metano, são fundamentais para compreender as origens da zona polar vermelha de Caronte,” disse o Dr. Ujjwal Raut do SwRI, autor principal do artigo publicado na revista Science Advances. “Este é um dos exemplos mais ilustrativos e marcantes das interacções superfície-atmosfera até agora observadas num corpo planetário.”

A equipa replicou realisticamente as condições da superfície de Caronte no CLASSE (Center for Laboratory Astrophysics and Space Science Experiments) do SwRI para medir a composição e a cor dos hidrocarbonetos produzidos no hemisfério de inverno de Caronte, à medida que o metano congela sob o brilho de Lyman-alpha. A equipa inseriu as medições num novo modelo atmosférico de Caronte para mostrar a decomposição do metano em resíduos na mancha polar norte de Caronte.

“As experiências de ‘fotólise dinâmica’ da nossa equipa proporcionaram novos limites à contribuição de Lyman-alpha interplanetária para a síntese do material vermelho de Caronte,” disse Raut. “A nossa experiência condensou metano numa câmara de vácuo sob exposição a fotões de Lyman-alpha para replicar com alta fidelidade as condições nos pólos de Caronte.”

Os cientistas do SwRI também desenvolveram uma nova simulação de computador para modelar a fina atmosfera de metano de Caronte.

“O modelo aponta para pulsações sazonais ‘explosivas’ na atmosfera de Caronte devido a mudanças extremas nas condições ao longo da grande viagem de Plutão em torno do Sol,” disse o Dr. Ben Teolis, autor principal de um segundo artigo publicado na revista Geophysical Research Letters.

A equipa introduziu os resultados das experiências ultra-realistas do SwRI no modelo atmosférico para estimar a distribuição de hidrocarbonetos complexos emergentes da decomposição do metano sob a influência da luz ultravioleta. O modelo tem zonas polares que geram principalmente etano, um material incolor que não contribui para uma cor avermelhada.

“Nós pensamos que a radiação ionizante do vento solar decompõe a geada polar Lyman-alpha ‘cozida’ para sintetizar materiais cada vez mais complexos e avermelhados responsáveis pelo albedo único nesta lua enigmática,” disse Raut. “O etano é menos volátil do que o metano e permanece congelado à superfície de Caronte muito depois do nascer-do-Sol da primavera.

A exposição ao vento solar pode converter o etano em depósitos persistentes na superfície avermelhada que contribuem para a calote vermelha de Caronte.”

“A equipa está preparada para investigar o papel do vento solar na formação da calote polar avermelhada,” disse o Dr. Josh Kammer do SwRI, que para tal já assegurou financiamento da NASA.

Astronomia On-line
24 de Junho de 2022


 

580: Equipa da New Horizons dá nomes a características do objecto da Cintura de Kuiper, Arrokoth

CIÊNCIA/ASTRONOMIA

Três características proeminentes no objecto da Cintura de Kuiper, Arrokoth – explorado pela nave espacial New Horizons da NASA em Janeiro de 2019 – têm agora nomes oficiais. A equipa da missão denominou o arco quase circular no maior dos dois lóbulos de Arrokoth, o brilhante “pescoço” que liga os lóbulos e uma cratera com 7 km de diâmetro no lóbulo mais pequeno com variações da palavra “céu”.
Crédito: NASA/Laboratório de Física Aplicada Johns Hopkins/SwRI)

Três características proeminentes no objecto da Cintura de Kuiper, Arrokoth – o corpo planetário mais longínquo alguma vez explorado, pela nave espacial New Horizons da NASA -, têm agora nomes oficiais.

Propostos pela equipa da New Horizons e aprovados pela União Astronómica Internacional, os novos nomes das características seguem um tema definido pelo próprio “Arrokoth”, que significa “céu” na língua nativa americana Powhatan/Algonquin.

“Nomear estas características em Arrokoth é um marco que a equipa da New Horizons tem muito orgulho em alcançar”, disse o investigador principal da New Horizons, Alan Stern, do SwRI (Southwest Research Institute) em Boulder, no estado norte-americano do Colorado. “É um passo significativo na nossa descoberta e exploração deste objecto antigo, numa região distante do Sistema Solar de que estamos apenas a começar a tomar conhecimento.”

Arrokoth orbita o Sol na Cintura de Kuiper, mais de 1,6 mil milhões de quilómetros para lá de Plutão e a mais de 6 mil milhões de quilómetros da Terra. O objecto mais distante alguma vez explorado por naves espaciais, com 35 quilómetros de comprimento, consiste num lóbulo grande e plano ligado a um lóbulo mais pequeno e redondo. Nada como ele tinha sido visto em qualquer parte do Sistema Solar, e aquele primeiro olhar de perto fornecido pela New Horizons em Janeiro de 2019 produziu uma gama de imagens e dados que estão a ajudar os cientistas a compreender como planetesimais como Arrokoth se formam – os blocos de construção dos planetas.

Algumas das análises científicas dos dados do voo da New Horizons centraram-se em três características-chave: um arco quase circular no lóbulo maior de Arrokoth; um “pescoço” brilhante que liga os lóbulos; e uma grande cratera no lóbulo mais pequeno.

A equipa chamou ao arco “Ka’an”, a palava para céu na linguagem Iucateque (Maia) falada em partes da Península mexicana do Iucatão e no Belize. Também se assemelha à palavra para “cobra” nesta língua – “kan” – e ambos os termos derivam da palavra clássica maia, “chan”.

“As pinturas maias mostram frequentemente uma serpente arqueando-se sobre a cena, representando o céu,” disse Mark Showalter, co-investigador da New Horizons no Instituto SETI e presidente do Grupo de Trabalho de Nomenclatura da Missão. “Por isso achámos particularmente apropriado usar ‘Ka’an’ para esta proeminente característica em forma de arco em Arrokoth.”

A área mais refletiva em Arrokoth, ao pescoço foi dado o nome “Akasa”, a palava para céu em bengali, e derivada de palavras semelhantes em sânscrito (ākāśam), nepalês (akās), malaio (ākāśaṃ), oryia (akaśô), cingalês (ākāśaya), tâmil (ākāyam) e telugo (ākāśamu).

A grande cratera, com áreas brilhantes que riscam o seu chão com 7 km de diâmetro, tem o nome oficial inglês “Sky”. A equipa tinha apelidado a cratera de “Maryland” logo após o “flyby”, em homenagem à localização do Laboratório de Física Aplicada Johns Hopkins, que construiu e opera a nave espacial New Horizons.

A sonda New Horizons permanece saudável enquanto continua a sua exploração da Cintura de Kuiper e da heliosfera exterior. A nave está a cerca de 7,8 mil milhões de quilómetros de casa – mais de 52 vezes mais longe do que a Terra está do Sol – numa região onde o sinal de rádio da New Horizons, mesmo viajando à velocidade da luz, precisa de mais de sete horas para chegar ao nosso planeta.

Astronomia On-line
15 de Fevereiro de 2022