Novos modelos usando dados da Voyager 2 da década de 1980 mostram que camadas separadas nos mantos planets’ podem estar criando campos magnéticos desordenados.
Em 1986 e 1989, a Voyager 2 fez as duas últimas paradas de seu grandioso tour pelo sistema solar externo ao passar por Urano e Netuno, respectivamente. Agora, quase 40 anos depois, o arquivo de dados coletados pela sonda ainda está trazendo resultados inesperados.
Em um artigo publicado hoje na PNAS, o astrônomo Burkhard Militzer, da Universidade da Califórnia em Berkeley, quis investigar por que os dados da Voyager 2 mostram algo surpreendente: os campos magnéticos de ambos os planetas — que não são tão diferentes em massa — não são dipolares. A Terra, Júpiter e Saturno têm campos magnéticos dipolares, ou seja, possuem um polo norte e um polo sul — a configuração que estamos acostumados a ver.
Mas Urano e Netuno não. Em vez disso, seus campos magnéticos são mais como um labirinto desordenado do que um conjunto organizado de linhas.
Óleo e água
O núcleo parcialmente fundido e em rotação da Terra gera grande parte do campo magnético do nosso planeta. Mas, em Urano e Netuno, não é assim. Lá, o campo magnético é gerado no manto.
E Militzer descobriu que a composição do manto superior desses planetas é muito diferente das camadas mais profundas. Ambos são considerados "gigantes de gelo" (e não gigantes gasosos) porque, sob suas atmosferas, há um manto gelado, composto de água, metano e amônia comprimidos, abaixo do qual está o núcleo rochoso do planeta.
Dentro do manto, Militzer afirma ter descoberto que as camadas de água, metano e amônia se estratificam — como óleo e água. "Elas permanecem separadas em uma camada rica em oxigênio e outra em carbono e nitrogênio. Naquele momento, eu sabia que essa provavelmente era uma boa resposta a ser investigada, e foi assim que comecei", disse Militzer à Astronomy.
Ele fez essa descoberta ao modelar as composições conhecidas dos gigantes de gelo — uma tarefa difícil, já que esses planetas foram visitados apenas uma vez. Militzer afirma que se baseou em vários estudos anteriores que usaram dados da Voyager para criar uma simulação do interior de ambos os planetas.
Ele descobriu que o campo magnético é gerado na camada aquosa, enquanto as camadas contendo carbono, nitrogênio e hidrogênio não produzem magnetismo. E é por causa desse comportamento que os campos magnéticos dos gigantes de gelo são mais desordenados.
As simulações de Militzer consideraram todos os elementos químicos envolvidos nessas interações e determinaram como eles se comportariam em cada camada. Ele descobriu que a camada de água sofre convecção, o que pode impulsionar os campos magnéticos dos planetas. As camadas mais profundas praticamente não formam muitas ligações químicas ou as formam principalmente entre si, o que não permite convecção na simulação.
Implicações de longo alcance
A única maneira de testar verdadeiramente os resultados seria por meio de medições in situ. Existem várias propostas para missões espaciais a esses dois mundos, e a mais avançada é um conceito de missão chamado Uranus Orbiter and Probe. A missão lançaria uma sonda semelhante à Galileo na atmosfera de Urano para fazer medições. E o conjunto certo de instrumentos poderia fornecer a Militzer e outros pesquisadores dados que confirmariam se uma camada de água em convecção está gerando o campo magnético desordenado. No entanto, mesmo essa missão ainda está em fase de desenvolvimento, e sua aprovação está longe de ser certa.
Ainda assim, as implicações dessa descoberta vão muito além do nosso sistema solar. Exoplanetas do tipo Netuno e Urano são mais abundantes do que planetas semelhantes a Júpiter, e mundos chamados de mini-Netunos (com massas entre a da Terra e a de Netuno) são ainda mais comuns. Portanto, ao entender Netuno e Urano mais profundamente, podemos também compreender melhor esses outros planetas, o que nos ajuda a construir uma visão mais completa dos mundos que povoam nossa galáxia.
