sexta-feira, 20 de junho de 2014

Um oceano em Caronte?

Representação artística da superfície de Plutão. Suspensa no céu encontra-se Caronte, a maior lua de Plutão.
Crédito: ESO/L. Calçada.

Caronte, a maior lua de Plutão, poderá ter um oceano de água líquida no seu interior, sugere um estudo recentemente publicado na revista Icarus. Localizados a mais de 4,4 mil milhões de quilómetros de distância do Sol, os dois objetos formam um dos poucos sistemas binários do Sistema Solar. Caronte tem pouco mais de metade do diâmetro de Plutão e segue uma órbita a apenas 17,5 mil quilómetros de distância do centro de massa do sistema, um ponto exterior a Plutão. O interior de Caronte contém uma maior proporção de materiais voláteis que o interior de Plutão, o que sugere que o sistema teve origem num gigantesco impacto.

Atualmente, a órbita de Caronte é aproximadamente circular, mas no passado, terá sido significativamente elíptica, pelo que terá produzido tensões gravitacionais significativas no interior de Caronte geradas pela força de maré. Estas tensões poderão ter criado condições muito semelhantes às que hoje observamos em Encélado e Europa - dois mundos com crustas fraturadas e com evidências de oceanos no seu interior.

Europa em cores naturais. Mosaico construído com imagens obtidas pela sonda Voyager 2 a 09 de Julho de 1979.
Crédito: NASA/JPL/Björn Jónsson.

Para testar esta hipótese, a equipa de investigadores liderada por Alyssa Rhoden criou uma série de modelos computacionais da evolução do sistema Plutão-Caronte. "O nosso modelo prevê diferentes padrões de fraturas dependendo da espessura do gelo superficial, da estrutura do interior da lua e da facilidade com que se deforma, e de como evoluiu a sua órbita", afirmou Rhoden à NASA.

O trabalho mostra que se no início a órbita de Caronte tivesse apenas uma excentricidade mínima, a fricção gerada no seu interior pelo efeito de maré teria produzido calor suficiente para criar um oceano de água líquida subsuperficial. Esta fricção teria ainda provocado um ligeiro atraso nas marés relativamente à posição orbital de Plutão e Caronte, o que, por sua vez, teria desacelerado a rotação de Plutão e transferido a sua energia rotacional para Caronte, provocando a sua aceleração e, consequentemente, a sua migração para o exterior.

"Dependendo de como evoluiu exatamente a órbita de Caronte - em particular, se entrou numa fase de elevada excentricidade - poderá ter havido calor suficiente da deformação de maré para manter por algum tempo água líquida debaixo da superfície de Caronte" disse Rhoden. "Usando modelos da estrutura interior plausíveis, que incluam um oceano, descobrimos que não teria sido necessária muita excentricidade (menos de 0,01) para gerar fraturas na superfície como as que observamos em Europa."

Representação artística da sonda New Horizons no sistema plutoniano.
Crédito: JHUAPL/SwRI.

Neste momento, a New Horizons encontra-se a caminho do sistema plutoniano. Em Julho do próximo ano, a sonda da NASA passará a aproximadamente 27 mil quilómetros de distância de Caronte, pelo que teremos, pela primeira vez, imagens em alta resolução da sua superfície.

"Uma vez que é tão fácil termos fraturas, se chegarmos a Caronte e não existir nenhuma, [tais observações] colocarão fortes limitações em quão alta a excentricidade poderia ter sido, e quão quente poderia ter sido o seu interior", acrescentou Rhoden. "Esta investigação dá-nos um avanço relativamente à chegada da New Horizons - [mostra-nos] o que devemos procurar e o que podemos aprender com ela. Vamos a Plutão e Plutão é fascinante, mas Caronte irá ser também fascinante."

A órbita de Caronte encontra-se agora num estado final de estabilidade, com as rotações de Plutão e de Caronte desaceleradas ao ponto dos dois corpos mostrarem sempre o mesmo lado um ao outro. Tal configuração não deverá gerar marés significativas no interior da lua de Plutão, pelo que qualquer oceano subsuperficial deverá estar nesta altura completamente solidificado.

Podem encontrar o artigo com todos os pormenores relativos a este trabalho aqui.

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