Experimentos sugerem que processos no interior da lua poderiam mantê-la envolta em uma atmosfera que de outra forma deveria ter sido perdida.
A sonda Cassini da NASA adquiriu imagens para criar este composto da maior lua de Saturnilitis, Titã, em 13 de novembro de 2015. Crédito: NASA
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A maior lua de Saturno, Titã, é particularmente cativante para os cientistas. Isto é graças em grande parte ao seu status como o único outro corpo planetário no sistema solar conhecido por hospedar uma atmosfera cerca de 1,5 vezes mais densa do que Earthilitis e corpos de líquido em sua superfície. (Ao contrário da Terra, no entanto, onde a maior parte do líquido da superfície é água, Titã é tão frígido — cerca de –290 graus Fahrenheit [–179 graus Celsius] — que o líquido presente lá é composto de hidrocarbonetos como metano e etano.)
Mas mesmo uma lua tão grande não tem a massa para manter uma forte influência sobre a sua atmosfera. Agora, uma nova pesquisa experimental publicada em fevereiro 1 em Geochimica e Cosmochimica Acta mostra que os compostos químicos na atmosfera de Titã poderiam emergir de processos em seu interior, oferecendo uma maneira de reabastecer a atmosfera espessa de lua.
Misterioso Titã
Quando a NASA enviou as sondas Voyager em um grande tour do sistema solar exterior, ele optou por enviar a Voyager 1 em uma missão especial para examinar a espessa atmosfera de Titanilitol de perto. Vinte anos depois, a NASA dobrou esse interesse com o Missão cassinique explorou o sistema de Saturno como um todo. A Cassini também carregava um lander dedicado, a sonda Huygens da Agência Espacial Europeia, que aterrissou em 14 de janeiro de 2005, na região equatorial de Titã. Huygens retornou dados tentadores sobre esta lua primordial, incluindo um tesouro de informações sobre sua atmosfera espessa que ainda estamos desembalando 20 anos depois.
Mas o diâmetro de Titanilitis é apenas 40 por cento do da Terra, e tem menos de 2,3 por cento da massa de Earthilitis. Com isso em mente, como ele pode se agarrar a uma atmosfera tão densa, especialmente ao longo de muitos milhões de anos? Marte, por exemplo, acredita-se ser seco e estéril hoje porque o vento solar arrancou sua atmosfera em algum momento do passado antigo. Então porque é que isto aconteceu ao Titan?
O Instituto de Pesquisa do Sudoeste, Kelly Miller, oferece outra camada para o mistério. “Uma das muitas coisas legais sobre Titã é sua atmosfera muito espessa, que é principalmente nitrogênio,”, diz ela. “Mas também tem um importante cinco por cento ou mais de metano. E o metano participa de reações fotoquímicas (reações causadas pela luz solar) que geram material aerossol, que se sedimenta e provavelmente contribui para o material orgânico que cobre muita superfície de Titanilit.”
Mas este processo iria livrar Titã do metano em sua atmosfera em apenas cerca de 30 milhões de anos. Então, como todo esse metano ficou preso?
De dentro para fora
Felizmente, Miller também tem pistas de como responder a esse enigma. Sheilits liderou uma nova pesquisa em parceria com cientistas do Laboratório de Terra e Planetas da Carnegie Institution for Science, que sugere um possível mecanismo pelo qual o metano na atmosfera de Titã foi realmente reabastecido de um reservatório interno.
“Os dados da missão Cassini-Huygens mostram que existe argónio-40 na atmosfera,” explica Miller. “O argônio-40 é um produto de decaimento do potássio-40, e o potássio é um elemento formador de rochas. Então, nós esperaríamos que ele realmente estivesse presente tanto na concha de gelo. Deve estar mais presente no interior rochoso.”
Com isso em mente, os resultados de seus experimentos de team’, que mostram que a matéria orgânica no interior de Titã poderia interagir em altas temperaturas (aproximadamente 480 F [250 C] ou mais), indicam que o criovulcanismo pode estar presente em Titã. Os pesquisadores há muito suspeitam disso, mas a nova pesquisa mostra que é mais provável do que nunca.
Se os criovulcões estão bombeando metano para a atmosfera de Titã a partir de dentro, isso significa que deve haver um processo no interior para produzir esse metano em primeiro lugar — uma situação que também tem outras implicações. “Se este processo de cozedura está a acontecer no interior com este material orgânico complexo e acretado, então itilits vai estar a gerar outros produtos,” diz Miller. “Além disso, itilits não será apenas metano e dióxido de carbono criados, e esses outros produtos podem ter algumas implicações para saber se o oceano subsuperficial de Titanilitis pode ser habitável ou não.”
Esperando respostas
Claro, ainda há muito para descobrir sobre Titã. Para começar, de onde exatamente veio o reservatório profundo de metano em seu interior? Esta e outras perguntas podem ser respondidas pelas próximas missões a Titã, incluindo a NASA e o Laboratório de Física Aplicada Johns Hopkins. A espaçonave Dragonfly, um drone de octocóptero movido a energia nuclear que será capaz de voar de uma investigação científica para outra, deve ser lançada no final desta década e chegar em algum momento de 2034. Quando chegar, ele explorará os mares equatoriais das dunas de Titã em busca de evidências do que torna a lua do jeito que é.
Dragonfly, e esforços recentes como a missão OSIRIS-REx para amostras de retorno do asteróide Bennu, mostraram o valor de focar nossa análise no componentes orgânicos no sistema solar exteriore Miller expressa esperança para o que isso significa para o futuro da ciência planetária. “Therelotes foi uma espécie de explosão de interesse na comunidade do sistema solar exterior neste material orgânico, e o que as pessoas estão a descobrir sobre estas amostras vai continuar a crescer e realmente, realmente decolar.”
À medida que experimentos de laboratório e missões robóticas continuam a avançar nosso conhecimento, temos quase a certeza de que veremos Titã sob uma nova luz.
