Luas de gelo em Plutão e outras novas descobertas da New Horizons

2015-11-10

Em cima: Utilizando imagens da superfície de Plutão obtidas pela New Horizons para criar mapas topográficos 3-D, os cientistas descobriram que duas das montanhas de Plutão, Wright Mons e Piccard Mons, podem ser vulcões de gelo. A cor representa variações em altitude, com o azul a indicar o terreno menos elevado e o castanho a maior elevação. Os terrenos verdes estão a alturas intermédias. Ao centro: A localização das mais de 1000 crateras mapeadas em Plutão pela missão New Horizons indica uma ampla gama de idades para a superfície do planeta anão, o que significa que Plutão tem sido geologicamente ativo ao longo da sua história. Em baixo: Dados da missão indicam que pelo menos duas (e possivelmente todas as quatro) das pequenas luas de Plutão podem ter resultado de fusões entre luas menores. Se esta descoberta for confirmada, com uma análise mais aprofundada, pode fornecer novas e importantes pistas sobre como se formou o sistema de Plutão. Créditos: NASA/JHUAPL/SwRI.
De possíveis vulcões de gelo a luas rodopiantes, a equipa da New Horizons está a discutir mais de 50 estimulantes descobertas acerca de Plutão
Plutão
Plutão é, na maior parte do tempo, o nono e último planeta do Sistema Solar a contar do Sol, mas devido à sua órbita excêntrica, durante algum tempo aproxima-se mais do Sol do que Neptuno. É um planeta singular em muitos aspectos: é o mais pequeno (cerca de 1/500 o diâmetro da Terra), tem uma composição muito rica em gelos, possui a órbita mais excêntrica e inclinada em relação à eclíptica, e tem, tal como Úrano, o seu eixo de rotação muito inclinado (122º) em relação à eclíptica.
, no 47.º Encontro Anual da Divisão de Ciências Planetárias da American Astronomical Society, que decorre de 8 a 13 de novembro, em National Harbor, Maryland.

"A missão New Horizons virou ao contrário o que pensávamos saber sobre Plutão" afirma Jim Green, diretor de ciências planetárias, na sede da NASA
National Aeronautics and Space Administration (NASA)
Entidade norte-americana, fundada em 1958, que gere e executa os programas espaciais dos Estados Unidos da América.
, em Washington. "É por isto que exploramos - para satisfazermos a nossa inerente curiosidade e respondermos às perguntas mais profundas sobre como aqui chegámos e o que está para lá do próximo horizonte."

Para esta descoberta, os geólogos da New Horizons combinaram imagens da superfície de Plutão e fizeram mapas 3-D que indicam que duas das mais características montanhas de Plutão (Wright Mons e Piccard Mons) podem ser criovulcões - vulcões de gelo que podem ter estado ativos no passado geológico recente.

"É difícil imaginar o quão rapidamente a nossa imagem de Plutão e das suas luas evolui com cada torrente semanal de novos dados. À medida que as descobertas vão surgindo, Plutão torna-se a vedeta do Sistema Solar
Sistema Solar
O Sistema Solar é constituído pelo Sol e por todos os objectos que lhe estão gravitacionalmente ligados: planetas e suas luas, asteróides, cometas, material interplanetário.
," disse Alan Stern, do SwRI (Southwest Research Institute), em Boulder, Colorado, investigador principal da missão. "E mais, aposto que para a maior parte dos cientistas planetários, qualquer uma das nossas últimas descobertas seria considerada surpreendente. Tê-las todas é simplesmente incrível."

Os dois candidatos a criovulcões são grandes estruturas que medem dezenas de quilómetros de diâmetro e vários quilómetros de altura.

"São grandes montanhas com uma enorme cavidade no cume, o que na Terra geralmente significa um vulcão" disse Oliver White, investigador de pós-doutoramento da New Horizons, no Ames Research Center da NASA, em Moffett Field, Califórnia. "Se forem vulcânicas, então a depressão no cume ter-se-á provavelmente formado por colapso, devido à erupção de material. As texturas em forma de montículos dos flancos das montanhas podem representar fluxos vulcânicos de algum tipo que viajaram dos cumes até às planícies, mas por que razão têm tal forma e qual a sua composição, é algo que ainda não sabemos."

Embora a sua aparência seja semelhante à dos vulcões na Terra, que expelem rocha derretida, espera-se que os vulcões de gelo em Plutão emitam uma mistura relativamente liquefeita de substâncias como gelo de água, azoto, amónia ou metano. Se for certo que Plutão tem vulcões, então teremos uma nova e importante pista em relação à sua evolução geológica e atmosférica.

"Ao fim e ao cabo, nunca se viu nada assim nas profundezas do Sistema Solar exterior," comentou Jeffrey Moore, líder da equipa de Geologia, Geofísica e Imagem da New Horizons, no Ames.

A Longa História da Atividade Geológica de Plutão

De acordo com descobertas realizadas pela New Horizons, a superfície de Plutão varia em idade, podendo ser velha, intermédia e relativamente jovem.

Os cientistas contam crateras de impacto
cratera de impacto
As crateras de impacto são depressões circulares resultantes de colisões entre corpos pequenos (por exemplo cometas, asteróides ou meteoritos) e a superfície de corpos celestes maiores, tais como planetas ou satélites naturais. As crateras de impacto possuem geralmente um bordo levantado, formado pelo material ejectado aquando da colisão.
para determinarem a idade de uma área à superfície. Quantas mais crateras de impacto, mais antiga é provavelmente a região. A contagem de crateras em áreas da superfície de Plutão indica que há regiões que remontam a quase após a formação dos planetas
planeta
Um planeta é um objecto que se forma no disco que circunda uma estrela em formação e cuja massa é superior à de Plutão (1/500 da massa da Terra) e inferior a 10 vezes a massa de Júpiter. Ao contrário das estrelas, os planetas não produzem luz, apenas reflectem a luz da estrela que orbitam.
do Sistema Solar, há cerca de 4 mil milhões de anos.

Mas também há uma vasta área que, em termos geológicos, se pode dizer que nasceu ontem – isto é, pode ter sido formada nos últimos 10 milhões de anos. Esta área, conhecida como Sputnik Planum, surge do lado esquerdo do "coração" de Plutão e, em todas as imagens recebidas até agora, não revela ter qualquer cratera.

Os novos dados da contagem de crateras revelam ainda a presença de terrenos de idade intermédia em Plutão. Isto sugere que Sputnik Planum não é fora do comum – e que Plutão tem estado geologicamente ativo durante a maior parte dos seus mais de 4 mil milhões de anos.

"Mapeámos mais de mil crateras em Plutão, que variam muito em tamanho e aparência," disse Kelsi Singer, do SwRI, e investigadora de pós-doutoramento. "Entre outras coisas, espero que os estudos de crateras como estas nos forneçam novas e importantes informações sobre como se formou esta parte do Sistema Solar."

Blocos de Construção do Sistema Solar

As contagens de crateras estão também a fornecer à equipa da New Horizons mais informações sobre a estrutura da própria Cintura de Kuiper
Cintura de Kuiper
A Cintura de Kuiper é uma região em forma de disco, localizada depois de Neptuno, entre 30 e 50 UA do Sol. É constituída por muitos pequenos corpos gelados, restos da formação do Sistema Solar, e é a fonte dos cometas de curto-período. O primeiro objecto da Cintura de Kuiper, 1992QB1, com 240 km de diâmetro, só foi descoberto em 1992, mas desde então já se conhecem centenas de objectos da Cintura de Kuiper (KBO, do inglês Kuiper Belt Object). Há astrónomos que consideram Plutão, e a sua lua Caronte, objectos da Cintura de Kuiper.
. A escassez de crateras mais pequenas em Plutão e na sua maior lua, Caronte, indica que a Cintura de Kuiper, que é uma inexplorada região exterior do Sistema Solar, tinha provavelmente menos objetos menores do que alguns modelos previam.

Isto leva os cientistas da New Horizons a duvidar de um modelo de longa data que diz que os objetos da Cintura de Kuiper se formaram por acumulação de objetos muito mais pequenos - com menos de 1,6 quilómetros de largura. A ausência de crateras pequenas em Plutão e em Caronte vem apoiar outros modelos que teorizam que os objetos da Cintura de Kuiper, com dezenas de quilómetros de largura, podem ter-se formado já com o seu tamanho atual (ou com um tamanho muito aproximado).

De facto, os sinais de que muitos dos objetos da Cintura de Kuiper podem já ter nascido grandes entusiasmaram os cientistas em relação ao próximo alvo potencial da New Horizons - o KBO 2014 MU69 (KBO - Kuiper Belt Object – Objeto da Cintura de Kuiper), com 40-50 quilómetros de largura – que poderá oferecer a primeira imagem detalhada de um bloco de construção primitivo do Sistema Solar.

As Luas de Plutão

A missão New Horizons também está a lançar um nova luz sobre o fascinante sistema de luas de Plutão e as suas invulgares propriedades. Por exemplo, quase todas as restantes luas do Sistema Solar - incluindo a nossa - estão em rotação síncrona, mantendo sempre a mesma face virada para o planeta. Não é este o caso das pequenas luas de Plutão.

Com efeito, elas giram muito mais depressa, com Hidra - a mais distante – a completar 89 rotações por cada órbita
órbita
A órbita de um corpo em movimento é a trajectória que o corpo percorre no espaço.
em torno de Plutão. Os cientistas acreditam que estas taxas de rotação podem ser variáveis, já que Caronte exerce uma forte influência que impede cada uma das pequenas luas de se estabelecer numa rotação síncrona.

Outra singularidade das luas de Plutão é que oscilam muito. Os cientistas já esperavam que os satélites oscilassem, mas não a tal grau.

"As luas de Plutão comportam-se como piões
pião
Partícula nuclear instável, de massa intermédia entre o protão e o electrão, é o mesão (e o hadrão) mais leve que se conhece. Acredita-se que seja a partícula mediadora da interacção forte, tal como os fotões o são para as interacções electromagnéticas. Existem três tipos de piões, com cargas eléctricas positiva, neutra e negativa (π+, π0, π-); os piões carregados decaiem para um muão e um neutrino, e o pião neutro decai para um muão e dois fotões.
," disse Mark Showalter, do Instituto SETI, em Mountain View, Califórnia, e um dos investigadores.

As imagens dos quatro mais pequenos satélites de Plutão também indicam que alguns deles podem ser o resultado de fusões entre duas ou mais luas.

"Desconfiamos que Plutão possa ter tido mais luas no passado, no rescaldo do grande impacto que também deu origem a Caronte," concluiu Showalter.


Vídeo:
A maior parte das luas do Sistema Solar mantém sempre a mesma face virada para o seu planeta. Esta animação mostra que não é esse o caso das pequenas luas de Plutão, que se comportam como piões. Plutão surge no centro, com as suas luas: Caronte, Estige, Nix, Cérbero e Hidra, por ordem, desde a órbita mais próxima à mais distante.
Ver vídeo: https://youtu.be/ei5aF6Bw56E


Fonte da notícia: http://www.nasa.gov/press-release/four-months-after-pluto-flyby-nasa-s-new-horizons-yields-wealth-of-discovery