A lua Estige vista pela New Horizons

A pequena lua Estige numa imagem obtida pela câmara LORRI da sonda New Horizons, a 14 de julho de 2015 (resolução aproximada: 3,1 km/píxel).
Crédito: NASA/JHUAPL/SwRI.

Chegaram finalmente à Terra as primeiras e únicas imagens de Estige captadas pela New Horizons durante a sua passagem pelo sistema plutoniano. Na altura, a sonda da NASA encontrava-se a 631 mil quilómetros de distância, pelo que as novas imagens revelam pouco mais que o tamanho e a forma desta pequena lua.

"Apesar de não parecer muito, as novas imagens revelam um satélite altamente alongado, com aproximadamente 7 km na sua dimensão mais longa e 5 km na sua dimensão mais curta", afirmou Hal Weaver, membro da missão New Horizons. O brilho de Estige, combinado com esta nova estimativa do seu tamanho, sugerem que a pequena lua tem uma superfície gelada altamente refletiva, semelhante ao que foi observado nas outras pequenas luas de Plutão, Nix e Hidra.

Estige vista pela New Horizons. Em baixo estão representadas as distâncias relativas das órbitas das luas de Plutão.
Crédito: NASA/JHUAPL/SwRI/adaptado por Sérgio Paulino.

Estige foi descoberta em 2012, em imagens captadas pelo telescópio espacial Hubble, e foi extensamente estudada ao longo de vários meses, durante a aproximação da New Horizons ao sistema plutoniano. Com estas novas imagens, os responsáveis da missão esperam desvendar mais detalhes acerca da forma e da rotação desta pequena lua. "Esperamos, no fim, aprender mais acerca das 4 pequenas luas de Plutão, de forma a compreendermos as suas semelhanças e diferenças, como se formaram e como evoluíram", disse o investigador principal da missão Alan Stern.

Ficam agora a faltar as imagens da lua Cérbero para que fique completo o retrato de família das luas de Plutão. As melhores deverão chegar dentro das próximas semanas e deverão ter uma resolução duas vezes superior à das imagens da lua Estige.

Rosetta observa evidências de um ciclo diário de gelo/vapor de água no cometa 67P/Churyumov–Gerasimenko

Mapas do gelo de água (esquerda) e temperaturas (direita) em Hapi, na superfície do cometa 67P/Churyumov–Gerasimenko. As imagens baseiam-se em dados obtidos pelo instrumento VIRTIS da sonda Rosetta, a 12, 13 e 14 de setembro de 2014.
Crédito: ESA/Rosetta/VIRTIS/INAF-IAPS/Obs. de Paris-Lesia/DLR/M.C. De Sanctis et al (2015).

Cientistas descobriram evidências do que há muito suspeitavam - os cometas têm um ciclo diário de gelo/vapor de água sincronizado com o seu período de rotação. Baseada em observações realizadas pelo instrumento Visible, InfraRed and Thermal Imaging Spectrometer (VIRTIS) da sonda Rosetta, a equipa de investigadores liderada por Maria Cristina De Sanctis do Instituto de Astrofísica e Planetologia Espacial de Roma, em Itália, identificou uma região na superfície do cometa 67P/Churyumov–Gerasimenko onde o gelo de água aparece e desaparece num padrão cíclico que segue as condições de iluminação locais. Esta descoberta foi publicada no passado mês de setembro na revista Nature.

Os cometas são corpos celestes compostos por uma amálgama de poeiras e gelos, sobretudo de água, dióxido de carbono, monóxido de carbono, metano e amoníaco. À medida que viajam em direção ao periélio, os cometas são aquecidos pela radiação solar, provocando o aquecimento das camadas superficiais e a consequente volatilização dos gelos aí expostos. Os gases libertados pelo calor irrompem violentamente através da superfície, e arrastam consigo partículas de poeiras e pequenos fragmentos de gelo, formando assim as caudas e cabeleiras características dos cometas.

A Rosetta alcançou o cometa 67P/Churyumov–Gerasimenko em agosto de 2014 e tem estado a estudá-lo desde então. No passado dia 13 de agosto, o cometa atingiu o periélio, e está agora a deslocar-se em direção à região mais exterior do Sistema Solar. Um dos principais objetivos da missão era, precisamente, o de monitorizar o aumento da atividade na superfície e em redor de 67P/Churyumov–Gerasimenko, durante a sua aproximação ao Sol.

Neste novo trabalho, os cientistas analisaram um conjunto de observações realizadas pelo instrumento VIRTIS, em setembro de 2014, numa região com cerca de 1 km² localizada no "pescoço" do cometa. Na altura, o cometa encontrava-se a cerca de 500 milhões de quilómetros de distância do Sol e o pescoço era uma das regiões mais ativas.

"Descobrimos um mecanismo que devolve à superfície gelo fresco a cada rotação", explicou De Sanctis. "Isto mantém o cometa 'vivo'." O cometa leva cerca de 12,4 horas a completar cada rotação, pelo que as várias regiões na sua superfície passam por diferentes condições de iluminação ao longo desse período.

"Vimos a assinatura de gelo de água no espetro da região em estudo, mas apenas quando certas partes estavam na sombra.", acrescentou De Sanctis. "Por outro lado, quando o Sol brilhava nestas regiões, o gelo desaparecia. Isto indica um comportamento cíclico do gelo de água durante cada rotação do cometa."

Ciclo do vapor/gelo de água no cometa 67P/Churyumov–Gerasimenko.
Crédito: ESA/Adaptado por Sérgio Paulino.

Os dados obtidos pela Rosetta mostram que o gelo nas camadas superficiais do cometa sublima quando exposto à radiação solar, transformando-o em gás que escapa em direção ao espaço. À medida que a noite cai, a superfície volta a arrefecer rapidamente. No entanto, as camadas inferiores retêm ainda algum do calor que receberam durante o dia, pelo que a água aí aprisionada continua a sublimar e a seguir o seu caminho até à superfície através do interior poroso do cometa. À medida que alcança a superfície, o vapor de água congela mais uma vez, formando assim uma fina camada de gelo fresco. O ciclo reinicia mais uma vez sempre que o Sol ilumina de novo estas regiões.

"Já suspeitávamos que pudesse ocorrer este ciclo da água nos cometas, com base nos modelos teóricos e em anteriores observações de outros cometas, mas agora, graças à Rosetta e à sua extensa monitorização do cometa 67P/Churyumov–Gerasimenko, temos finalmente provas observacionais", disse Fabrizio Capaccioni, investigador principal do instrumento VIRTIS.

Baseados nestes dados, os investigadores puderam estimar a abundância relativa de gelo de água, no que diz respeito aos materiais que compõem o núcleo do cometa. O que descobriram foi que a água representa cerca de 10 a 15% dos materiais presentes nas camadas mais superficiais (até a alguns centímetros de profundidade) da região estudada, e parece estar bem misturada com outros constituintes.

A equipa usou ainda o sensor de micro-ondas MIRO para determinar a quantidade de vapor de água emitida pela região observada pelo VIRTIS. Os dados revelaram que, no período analisado, esta região produziu aproximadamente 3% da quantidade de vapor de água emitida pela superfície total do cometa. "É possível que várias áreas da superfície estivessem a passar pelo mesmo ciclo diário, providenciando assim contributos adicionais para a emissão total de gases do cometa", explicou Capaccioni.

A sonda europeia tem a capacidade de detetar alterações no cometa a curto e a longo prazo, pelo que os investigadores estão agora a analisar os dados recolhidos nos meses mais próximos do periélio para perceberem qual terá sido o efeito do aumento da atividade no ciclo de gelo/vapor de água. Apesar destes resultados iniciais fornecerem apenas um vislumbre do funcionamento interno do cometa 67P/Churyumov–Gerasimenko, os cientistas esperam, em breve, com a ajuda da Rosetta, esclarecer de uma forma mais clara o contributo deste e de outros processos na evolução dos cometas.

Podem ler mais sobre este trabalho aqui.

Alvo da Hayabusa 2 já tem um nome!

Modelo tridimensional de Ryugu, o alvo da missão Hayabusa 2.
Crédito: JAXA.

A JAXA anunciou anteontem o resultado do concurso lançado em julho passado para a escolha de um nome oficial para o pequeno asteroide (162173) 1999 JU₃, o alvo da missão Hayabusa 2. Após uma avaliação cuidada de um total de 7336 propostas, a decisão do painel de júris recaiu sobre o nome Ryugu.

De acordo com a agência espacial nipónica, a escolha foi inspirada numa antiga lenda japonesa, que relata a estória de Urashima Tarō, um jovem pescador que salva uma pequena tartaruga e é recompensado com uma visita a Ryugu, o palácio encantado no fundo do oceano onde vive Ryūjin, o deus dragão imperador dos mares. Após uma estadia de 3 dias, Tarō regressa a casa com uma pequena caixa oferecida pela princesa Otohime, filha de Ryūjin. Esta parte da lenda faz, de certa forma, recordar o objetivo principal da Hayabusa 2 - trazer de volta à Terra uma pequena cápsula com amostras da superfície de 162173 Ryugu.

No início de setembro, a sonda japonesa acionou os seus propulsores iónicos durante um período total de 12 horas, a fim de otimizar a trajetória que a levará a beneficiar de uma assistência gravitacional do nosso planeta no próximo mês de dezembro. Se tudo correr bem, a Hayabusa 2 deverá alcançar Ryugu em meados de 2018, para cumprir uma missão com a duração de um ano e meio. O regresso à Terra deverá acontecer no final de 2020.

Caronte teve um passado violento

Caronte em alta resolução. Imagem obtida pela Ralph/Multispectral Visual Imaging Camera (MVIC) da sonda New Horizons, a dia 14 de julho de 2015 (resolução aproximada: 1,5 km/píxel).
Crédito: NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Southwest Research Institute.

Caronte não é, definitivamente, o mundo monótono crivado de crateras que os cientistas antecipavam. Imagens enviadas na semana passada pela sonda New Horizons revelam uma paisagem surpreendentemente complexa, coberta de montanhas, falhas e extensos vales profundos.

"Pensávamos que seria baixa a probabilidade de vermos estruturas tão interessantes na superfície deste satélite de um mundo situado nos confins distantes do Sistema Solar", disse Ross Beyer, membro da equipa de geologia, geofísica e imagem da New Horizons. "Não podia estar mais satisfeito com aquilo que vemos".

A complexa paisagem de Caronte num mosaico construído com imagens obtidas pela câmara LORRI da sonda New Horizons, a 14 de julho de 2015. As cores baseiam-se nos dados obtidos pela MVIC. Resolução aproximada do mosaico: 0,44 km/píxel.
Crédito: NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Southwest Research Institute.

Destaca-se entre as formações mais proeminentes nas imagens agora divulgadas uma enigmática cintura de canhões entrelaçados com mais de 1600 km de comprimento. Este gigantesco sistema circunda todo o hemisfério subplutoniano e prolonga-se provavelmente até ao hemisfério oposto. As suas dimensões sugerem que no passado a superfície de Caronte esteve sujeita a um levantamento tectónico de proporções colossais.

"Parece que toda a crusta de Caronte foi aberta", afirmou John Spencer, líder da equipa de geologia, geofísica e imagem da New Horizons. "No que diz respeito ao seu tamanho relativamente a Caronte, esta estrutura assemelha-se muito ao vasto sistema de canhões de Valles Marineris, em Marte."

Caronte e Plutão lado a lado. As duas imagens foram processadas de forma idêntica para permitir uma comparação direta das cores e brilhos dos dois objetos.
Crédito: NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Southwest Research Institute.

As novas imagens permitiram ainda um olhar mais detalhado sobre as planícies a sul do sistema de canhões. Conhecida informalmente por Vulcan Planum, esta região destaca-se por possuir um número de crateras inferior ao dos terrenos acidentados mais a norte, o que indica que é consideravelmente mais jovem. As imagens revelam também uma rede de sulcos e cristas cruzando toda a região. Estas estruturas são um claro indício de que terá ocorrido em Caronte uma reformulação da superfície em larga escala.

De acordo com a equipa da missão, é possível que Vulcan Planum tenha sido moldada por fenómenos criovulcânicos. "A equipa está a discutir a possibilidade de que um oceano interior de água possa ter congelado há muito tempo, e que a alteração de volume daí resultante possa ter levado Caronte a rachar, permitindo que ‘lavas’ baseadas em água atingissem a superfície", explicou Paul Schenk, membro da equipa responsável pela New Horizons.

Estão ainda por enviar imagens de Caronte com uma resolução superior, bem como outros dados relativos à composição da sua superfície, pelo que devemos esperar nos próximos meses mais algumas surpresas.

Descobertas evidências indiretas de fluídos hipersalinos transientes em encostas íngremes na superfície de Marte

Linhas de declive recorrentes com cerca de 100 metros de comprimento no pico central da cratera Horowitz, em Marte. Modelo tridimensional construído com imagens obtidas pela câmara HiRISE da sonda Mars Reconnaissance Orbiter, a 21 de outubro de 2007.
Crédito: NASA/JPL-Caltech/Univ. of Arizona.

Cientistas da NASA anunciaram ontem a descoberta de novas evidências indiretas da presença transitória de pequenas quantidades de água líquida na superfície de Marte. Usando dados obtidos pelo instrumento Compact Reconnaissance Imaging Spectrometer for Mars (CRISM) da sonda Mars Reconnaissance Orbiter, a equipa liderada por Lujendra Ojha do Instituto de Tecnologia da Geórgia, nos Estados Unidos, detetou as assinaturas espetrais de minerais hidratados em encostas onde sazonalmente se formam estrias escuras denominadas linhas de declive recorrentes. Estas estruturas tendem a surgir nas vertentes mais soalheiras no interior de crateras e vales profundos, e tornam-se mais escuras e proeminentes durante a primavera e o verão, quando as temperaturas ultrapassam os -23 ºC.

Os cientistas tinham já sugerido a possibilidade das linhas de declive recorrentes poderem estar de alguma forma relacionadas com a formação de fluxos temporários de água líquida na superfície do planeta vermelho. Esta nova descoberta suporta de forma inequívoca essa hipótese. "Encontrámos sais hidratados apenas quando as estruturas sazonais eram mais amplas, o que sugere que as estrias escuras, ou um processo responsável pela sua formação, são a fonte da hidratação", explicou Ojha. "Em qualquer dos casos, a deteção de sais hidratados nestes declives significa que a água desempenha um papel vital na formação destas estrias."

Ojha e colegas observaram bandas específicas de hidratação em áreas muito circunscritas nos picos centrais das crateras Horowitz e Hale e nas paredes de Coprates Chasma e da cratera Palikir - locais onde se sazonalmente se formam linhas de declive recorrentes. O padrão de bandas é consistente com a presença de depósitos de sais hidratados constituídos por uma mistura de perclorato de magnésio (Mg(ClO₄)₂), clorato de magnésio (Mg(ClO₃)₂) e perclorato de sódio (NaClO₄).

Os percloratos têm a capacidade de absorver a humidade atmosférica e de reduzir significativamente o ponto de congelação da água, pelo que a presença destes compostos favorece a ideia de que a água é absorvida a partir da atmosfera marciana até a um ponto em que se forma um fluído hipersalino na superfície. Este processo denomina-se deliquescência e é responsável pela formação de estruturas muito semelhantes às linhas de declive recorrentes nas encostas frias e áridas dos vales secos de McMurdo, na Antártida.

Apesar de representarem um importante passo na acumulação de conhecimento relativo ao papel da água na geologia de Marte, estes resultados são praticamente irrelevantes no que diz respeito à habitabilidade do planeta. De natureza efémera e corrosiva, estes fluídos são certamente demasiado inóspitos para que a vida tal como a conhecemos possa aí florescer.

Este trabalho foi publicado ontem na revista Nature Geoscience e será apresentado oralmente na próxima sexta-feira, numa das sessões do Congresso Europeu de Ciências Planetárias, a decorrer esta semana em Nantes, em França. Podem ler um pequeno resumo desta apresentação aqui.

De Vulcan Planum a Gallifrey Macula

Detalhes da superfície de Caronte numa composição de 3 imagens obtidas pela sonda New Horizons, a 14 de julho de 2015 (resolução espacial aproximada: 0,44 km/píxel).
Crédito: NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Southwest Research Institute/Sérgio Paulino.

As imagens que compõem este mosaico foram captadas pela câmara LORRI da New Horizons, a uma distância aproximada de 88 mil quilómetros da superfície de Caronte, e mostram detalhes impressionantes de algumas das formações geológicas mais proeminentes até agora reveladas pela sonda da NASA na maior lua de Plutão.

Em cima podemos observar Vulcan Planum, uma extensa planície rasgada por uma rede de fraturas tectónicas. Nesta região elevam-se duas enigmáticas montanhas rodeadas por depressões circulares: Kubrick Mons, no lado esquerdo, e Clarke Mons, no lado direito.

Mais abaixo temos um complexo sistema de canhões denominado Serenity Chasma. Esta formação marca a fronteira entre Vulcan Planum e os terrenos acidentados mais a norte. Junto a Serenity Chasma são visíveis a cratera Alice e Gallifrey Macula, uma extensa região escura com poucas crateras.

Podem confirmar a posição relativa destas estruturas neste mapa recentemente divulgado pela equipa da New Horizons.

Plutão em alta resolução... e a cores!

O planeta anão Plutão numa composição que combina imagens obtidas pela sonda New Horizons, a 14 de julho de 2015, através de filtros para o azul, o vermelho e o infravermelho (resolução espacial e cromática da imagem original: 1,3 km/píxel).
Crédito: NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Southwest Research Institute.

Olhem só para esta imagem! O que estão a ver aqui é um novo retrato de Plutão, construído com imagens captadas pela câmara Ralph/Multispectral Visual Imaging Camera (MVIC) da sonda New Horizons, no dia 14 de julho de 2015. Apesar das cores não corresponderem às que os nossos olhos veriam se sobrevoássemos a superfície plutoniana, este é, ainda assim, um retrato maravilhoso.

Plutão parece ter sido tingido por uma diversidade impressionante de compostos. No entanto, a sua distribuição não é aleatória. Algumas formações apresentam colorações únicas, o que sugere que foram moldadas por uma combinação particular de processos geológicos e climatológicos. A equipa da New Horizons irá usar estas informações para descodificar o papel de cada uma destas regiões na redistribuição sazonal de compostos voláteis, como o metano, ao longo da superfície de Plutão.