Matéria orgânica na atmosfera superior de Titã

2005-04-28

Em cima: três imagens de Titã, pela Cassini. À esquerda, em cor natural, combinação de imagens em três filtros, sensíveis à luz vermelha, verde e violeta, mostrando como seria Titã visto pelo olho humano; a cor alaranjada da densa atmosfera é devida aos hidrocarbonetos que obscurecem a superfície da lua. Ao centro, uma visão monocromática próxima do infravermelho, a 938 nm, permite observar a superfície da lua através da atmosfera; as variações no brilho estão relacionadas com a reflectividade dos materiais na superfície de Titã. À direita, em cor falsa, combinação de duas imagens de infravermelho (938 e 889 nm) com uma de luz visível (420 nm); a verde, as áreas onde a Cassini pode ver a superfície da lua; a vermelho, áreas na estratosfera de Titã onde o metano absorve a luz solar; a azul, nos bordos, comprimentos de onda perto do violeta onde a atmosfera superior e os nevoeiros definidos se vêm melhor. Crédito: NASA/JPL/Space Science Institute. Em baixo: espectro de massa da ionosfera de Titã, a 1200 quilómetros da superfície. O intervalo de massas compreende compostos com 1,2,3,4 5,6 e 7 átomos de carbono de estrutura base, incluindo múltiplas moléculas de carbono e variedades de carbono-azoto. Crédito: NASA/JPL/Universidade de Michigan.
Durante a órbita
órbita
A órbita de um corpo em movimento é a trajectória que o corpo percorre no espaço.
mais próxima de Titã efectuada pela sonda Cassini
Cassini-Huygens (NASA/ESA)
A missão Cassini-Huygens é uma missão conjunta da NASA e da ESA dedicada a Saturno que foi lançada no dia 13 de Outubro de 1997. Esta missão é composta por duas sondas: a sonda Cassini cujo objectivo principal é o estudo de Saturno, da sua atmosfera e do seu campo magnético, e a sonda Huygens cujo objectivo é o estudo da atmosfera do maior satélite de Saturno, Titã. O ponto alto desta missão será sem dúvida o pouso da sonda Huygens na superfície de Titã.
(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.
/ESA
European Space Agency (ESA)
A Agência Espacial Europeia foi fundada em 1975 e actualmente conta com 15 países membros, incluindo Portugal.
) – a uma distância de apenas 1027 quilómetros da superfície - a sonda revelou que a densa e brumosa atmosfera
atmosfera
1- Camada gasosa que envolva um planeta ou uma estrela. No caso das estrelas, entende-se por atmosfera as suas camadas mais exteriores. 2- A atmosfera (atm) é uma unidade de pressão equivalente a 101 325 Pa.
desta lua de Saturno
Saturno
Saturno é o sexto planeta do Sistema Solar, a contar do Sol. Com um diâmetro cerca de 10 vezes o da Terra, é o segundo maior planeta do Sistema Solar. A sua característica mais marcante são os belos anéis que o rodeiam.
tem a sua camada mais exterior saturada de hidrocarbonetos complexos. O papel desempenhado pelas camadas superiores da atmosfera de Titã nesta “fábrica” orgânica de hidrocarbonetos é muito intrigante, especialmente devido ao grande número de hidrocarbonetos diferentes que foram detectados. Os cientistas acreditam ter encontrado um novo laboratório para o estudo da química orgânica que esteve na base do aparecimento da vida na Terra.

A sonda Cassini leva consigo um espectrómetro de massa
espectrómetro de massa
Um espectrómetro de massa é um instrumento para produzir iões num gás e determinar a sua massa, de modo a determinar a sua composição.
capaz de detectar na atmosfera partículas carregadas (iões
ião
Átomo ou molécula que perdeu ou ganhou um ou mais electrões.
) e neutras. Este aparelho fornece aos cientistas informação válida a partir da qual é possível inferir a estrutura, a dinâmica e a história da atmosfera de Titã. Do conjunto de massas
massa
A massa é uma medida da quantidade de matéria de um dado corpo.
medido, foram detectadas misturas complexas de hidrocarbonetos e compostos de carbono-azoto. Foram observados hidrocarbonetos contendo até 7 átomos
átomo
O átomo é a menor partícula de um dado elemento que tem as propriedades químicas que caracterizam esse mesmo elemento. Os átomos são formados por electrões à volta de um núcleo constituído por protões e neutrões.
de carbono e nitrilos – hidrocarbonetos contendo azoto.

A atmosfera de Titã é composta principalmente por azoto e depois por metano, que é o mais simples dos hidrocarbonetos. O azoto e o metano devem formar hidrocarbonetos mais complexos, num processo induzido pela luz solar ou pelas partículas energéticas da magnetosfera
magnetosfera
Magnetosfera é a região em torno de um objecto celeste ocupada pelo seu campo magnético.
de Saturno. No entanto, como Titã é muito frio, os hidrocarbonetos complexos deveriam condensar-se e precipitar-se sobre a superfície da lua, pelo que é surpreendente encontrar uma quantidade tão grande de moléculas
molécula
Uma molécula é a unidade mais pequena de um composto químico, sendo constituída por um ou mais átomos, ligados entre si pelas interacções dos seus electrões.
deste tipo nas camadas superiores da atmosfera.

Compreender o papel das camadas superiores da atmosfera, no complexo ciclo do carbono que ocorre em Titã, é muito importante. Segundo o Dr. Hunter Waite, investigador principal do espectrómetro
espectrómetro
O espectrómetro é um instrumento cuja função é medir os comprimentos de onda de um determinado espectro de luz, permitindo identificar as espécies químicas responsáveis pelas riscas existentes nesse espectro.
de massa da Cassini e professor da Universidade de Michigan, a informação obtida para o sistema de Saturno pode, em última análise, vir a ajudar os investigadores a determinar as origens da matéria orgânica em todo o 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.
. A biologia na Terra é a fonte primordial de produção orgânica, com a qual estamos familiarizados, mas qual será a fonte elementar de matéria orgânica no Sistema Solar?

As nuvens interestelares produzem quantidades abundantes de compostos orgânicos, detectados nos grãos de poeira incorporados nos cometas
cometa
Os cometas são pequenos corpos irregulares, compostos por gelos (de água e outros) e poeiras. Os cometas têm órbitas de grande excentricidade à volta do Sol. As estruturas mais importantes dos cometas são o núcleo, a cabeleira e as caudas.
. Este material pode ter sido a fonte dos primeiros compostos orgânicos na Terra, a partir dos quais a vida se formou. No Sistema Solar exterior, as atmosferas 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.
e de alguns dos seus satélites contêm metano e azoto molecular, mas são, no entanto, pobres em oxigénio. Neste ambiente não-oxidante, sob a acção dos raios ultravioletas
ultravioleta
O ultravioleta á a banda do espectro electromagnético que cobre a gama de comprimentos de onda entre os 91,2 e os 350 nanómetros. Esta radiação é largamente bloqueada pela atmosfera terrestre.
do Sol
Sol
O Sol é a estrela nossa vizinha, que se encontra no centro do Sistema Solar. Trata-se de uma estrela anã adulta (dita da sequência principal) de classe espectral G. A temperatura na sua superfície é aproximadamente 5800 graus centígrados e o seu raio atinge os 700 mil quilómetros.
e da radiação
radiação electromagnética
A radiação electromagnética, ou luz, pode ser considerada como composta por partículas (os fotões) ou ondas. As suas propriedades dependem do comprimento de onda: ondas ou fotões com comprimentos de onda mais longos traduzem radiação menos energética. A radiação electromagnética, ou luz, é usualmente descrita como um conjunto de bandas de radiação, como por exemplo o infravermelho, o rádio ou os raios-X.
de partículas energéticas (como é o caso da magnetosfera de Saturno), as atmosferas podem também produzir grandes quantidades de compostos orgânicos. Titã é o primeiro exemplo deste fenómeno no Sistema Solar. Na Terra primitiva, os hidrocarbonetos complexos poder-se-ão ter formado através de um processo semelhante.

Esta é a sexta órbita da Cassini em torno de Titã, mas a jornada ainda agora começou. Mais 39 voos orbitais estão planeados durante a missão. O próximo será a 22 de Agosto.

Fonte da notícia: http://saturn.jpl.nasa.gov/news/press-release-details.cfm?newsID=561