Espaço

Explosões podem ter criado lagos estranhos na maior lua de Saturno

Os mares gelados de hidrocarbonetos líquidos de Titã podem ter uma origem especialmente atípica.segunda-feira, 23 de setembro de 2019

Por Robin George Andrews
Margens elevadas e amuradas circundam um lago próximo ao polo norte de Titã em uma ilustração. Comparações criteriosas entre a Terra e esta lua gelada de Saturno sugerem que pelo menos alguns de seus lagos foram formados por antigas explosões de gases subterrâneos.

A maior lua de Saturno, Titã, é realmente uma excentricidade no espaço. Ela é o único satélite natural no sistema solar que apresenta uma atmosfera espessa e densa, e é o único objeto extraterrestre que conhecemos a exibir lagos e mares, embora sejam cheios de metano e etano líquido ao invés de água.

Agora, usando dados da já extinta sonda Cassini, uma equipe de cientistas sugeriu que parte das bacias cheias de líquidos de Titã sejam ainda mais bizarras do que imaginávamos. Com base no seu tamanho, formato e características atípicas, esses lagos podem ter sido formados por explosões subterrâneas.

Conforme relataram os pesquisadores esta semana na revista Nature Geoscience, alguns dos pequenos lagos da lua apresentam orlas excepcionalmente altas, o que faz com que se pareçam com as crateras vulcânicas na Terra criadas por explosões subterrâneas. No caso de Titã, a violenta escavação dessas crateras pode ter sido causada pela emissão explosiva de gás nitrogênio preso sob a superfície gelada da lua.

O modelo da equipe está longe de ser um gol de placa, em parte porque estuda apenas determinados lagos, e também porque não está claro o que pode ter aquecido o nitrogênio para causar explosões tão violentas.

Mas solucionar esse enigma poderia revelar muito mais sobre a história geológica, e talvez até biológica, desta estranha lua. Moléculas à base de carbono encontradas nos mares e no céu de Titã sugerem que ela abriga os elementos essenciais para algum tipo de vida, e que solucionar o caso dos misteriosos lagos pode ajudar os cientistas a melhor compreenderem como a lua produziu ingredientes tão intrigantes.

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Da Terra aos maars

Embora seja tentador culpar colisões com asteroides ou cometas por qualquer depressão circular, muitos dos lagos de Titã têm formatos irregulares e não se parecem com as típicas crateras de impacto. Por isso, alguns cientistas suspeitam que uma laboriosa erosão química tenha formado as bacias. Na Terra, rochas vulneráveis são dissolvidas por águas ácidas, criando lagos, então é possível que, em Titã, o metano líquido tenha dissolvido uma “superfície” formada por compostos orgânicos e água congelada.

Mas durante muitos anos, cientistas vêm comparando os lagos de Titã às características vulcânicas do nosso mundo chamadas “maars”. Essas crateras podem ser circulares ou de formato mais irregular, similares aos fossos deixados por testes subterrâneos de armas nucleares. Os maars surgem quando o magma se mistura de forma explosiva às águas subterrâneas, causando erupções de material vulcânico, ou quando a rocha quente superaquece a água, criando jatos de vapor que lançam rochas aos céus. Quando as explosões cessam, os maars se enchem de água.

O novo estudo comparou meticulosamente as bacias lacustres de Titã com os maars terrestres, e os pesquisadores concluíram que os lagos titânicos de margens elevadas e bordas amuradas dentadas realmente se parecem com maars que se encheram de metano líquido.

Mas há um porém: “Nós não temos evidências incontestáveis de características vulcânicas em Titã”, diz o coautor do estudo Jonathan Lunine, cientista planetário na Universidade de Cornell.

A resposta pode vir, na verdade, dos antigos ciclos de aquecimento e resfriamento da lua. Hoje, a temperatura frígida de Titã alcança 180 graus Celsius negativos na superfície, mas diversos modelos climáticos sugerem que ela passou por períodos ainda mais frios no passado, com uma atmosfera escassa de metano e rica em nitrogênio que gerava um efeito estufa bastante precário.

Durante sua época ainda mais gélida, a lua pode ter ficado fria o suficiente para abrigar chuva de nitrogênio líquido, o que, por sua vez, criou reservas subterrâneas do material gelado. Ela seria ainda mais fria nos polos, onde o nitrogênio líquido se concentraria.

Mas o nitrogênio líquido seria relativamente instável, e o menor aquecimento do subsolo o transformaria em gás. A fácil vaporização criaria bolsões de gás nitrogênio em alta pressão, e a expansão frenética do gás pode ter causado os paroxismos que escavaram a crosta.

Quando o clima em Titã esquentou e o metano e etano começaram a dominar o ciclo hidrológico, esses hidrocarbonetos líquidos teriam fluído ou caído como chuva nas crateras, formando os lagos que vemos hoje.

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O cozinheiro misterioso

O potencial de explosividade é controlado pela quantidade de metano que há na mistura de nitrogênio líquido, diz o líder do estudo, Giuseppe Mitri, geocientista na Universidade de Annunzio, na Itália. Isso significa que não é provável que consigamos testar a teoria esperando por explosões no subsolo da Titã de hoje, rica em metano.

O modelo da equipe também não consegue ainda determinar uma fonte de calor que possa ter cozinhado os antigos reservatórios de nitrogênio. Há algumas opções, diz Lunine, incluindo o calor que emana de um núcleo em convecção movido pela radioatividade.

A melhor forma de investigar o mistério mais a fundo seria enviando uma sonda até Titã para explorar o lago de perto, diz Michael Malaska, cientista no Laboratório de Propulsão a Jato da NASA que não participou do estudo. A missão Dragonfly, composta por um quadricóptero nuclear duplo que chegará em Titã em 2034, não irá até os polos, diz Lunine, mas ele ainda poderá encontrar evidências de atividade interna em outros lugares, o que poderia sugerir a origem de algum calor capaz de vaporizar nitrogênio.

Se estas forem realmente maars em Titã, adiciona Malaska, isso explicaria características como as bordas irregulares, mas a falta de um causador claro da explosão é problemática. O modelo de erosão, em compensação, não pode explicar as margens altas da cratera, mas faz um bom trabalho justificando como as bacias se formaram. No momento, ninguém consegue dizer com certeza qual modelo, se algum dos dois, sairá vitorioso.

“Ambas as ideias tem aspectos positivos e alguns furos”, diz Malaska. “Com permissão para o trocadilho”.

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