Chave de amônia para a atmosfera de Titã

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A Cassini-Huygens forneceu novas evidências sobre por que Titã tem uma atmosfera, tornando-a única entre todas as luas do sistema solar, afirma um cientista planetário da Universidade do Arizona.

Os cientistas podem inferir dos resultados da Cassini-Huygens que Titã tem amônia, disse Jonathan I. Lunine, um cientista interdisciplinar da sonda Huygens da Agência Espacial Européia que pousou em Titã no mês passado.

"Acho que o que está claro nos dados é que o Titan acumulou ou adquiriu quantidades significativas de amônia, além de água", disse Lunine. "Se a amônia estiver presente, ela poderá ser responsável por ressurgir partes significativas do Titan".

Ele prevê que os instrumentos da Cassini descobrirão que o Titan possui uma camada líquida de amônia e água sob sua superfície dura e com gelo e água. A Cassini verá - provavelmente o radar da Cassini já viu - lugares onde a lama líquida de amônia e água irrompeu de vulcões extremamente frios e fluiu pela paisagem de Titã. A amônia na mistura espessa liberada dessa maneira, chamada "criolovolcanismo", pode ser a fonte de nitrogênio molecular, o principal gás na atmosfera de Titã.

Lunine e cinco outros cientistas da Cassini relataram os últimos resultados da missão Cassini-Huygens na reunião da Associação Americana para o Avanço da Ciência em Washington, DC, hoje (19 de fevereiro).

O radar da Cassini visualizou uma característica que se assemelha a um fluxo basáltico na Terra quando fez sua primeira passagem perto de Titã em outubro de 2004. Os cientistas acreditam que Titã tem um núcleo de rocha, cercado por uma camada sobreposta de gelo de água dura. A amônia no fluido vulcânico de Titã abaixaria o ponto de congelamento da água, diminuiria a densidade do fluido, tornando-se tão flutuante quanto o gelo da água e aumentaria a viscosidade em torno do basalto, disse Lunine. "O recurso visto nos dados do radar sugere que a amônia está em ação em Titã no crio-vulcanismo".

Tanto o espectrômetro de massa de íons neutros da Cassini quanto o espectrômetro de massas de cromatografia em fase gasosa (GCMS) da Huygen amostraram a atmosfera de Titã, cobrindo a atmosfera mais alta até a superfície.

Mas nenhum dos dois detectou a forma não-radiogênica do argônio, disse Tobias Owen, da Universidade do Havaí, cientista interdisciplinar da Cassini e membro da equipe científica do GCMS. Isso sugere que os blocos de construção, ou "planetesimais", que formaram Titã continham nitrogênio principalmente na forma de amônia.

A órbita excêntrica, em vez de circular, de Titã pode ser explicada pela camada líquida subterrânea da Lua, disse Lunine. Gabriel Tobie, da Universidade de Nantes (França), Lunine e outros, publicará um artigo sobre o assunto na próxima edição de Icarus.

"Uma coisa que a Titan não poderia ter feito durante sua história é ter uma camada de líquido que congelou, porque durante o processo de congelamento, a taxa de rotação da Titan teria subido muito", disse Lunine. “Então, ou Titan nunca teve uma camada líquida em seu interior - o que é muito difícil de reconhecer, mesmo para um objeto de água-gelo puro, porque a energia da acumulação teria derretido a água - ou essa camada líquida foi mantida até hoje . E a única maneira de manter essa camada líquida até o presente é ter amônia na mistura. ”

O radar da Cassini avistou uma cratera do tamanho de Iowa quando voou a 1.577 quilômetros (980 milhas) de Titã na terça-feira, 15 de fevereiro. "É emocionante ver um remanescente de uma bacia de impacto", disse Lunine, que discutiu mais novos resultados de radar. que a NASA divulgou hoje em uma coletiva de imprensa da AAAS. “Grandes crateras de impacto na Terra são ótimos lugares para obter sistemas hidrotérmicos. Talvez o Titan tenha um tipo de sistema "metanotérmico" análogo ", disse ele.

Os resultados de radar que mostram poucas crateras de impacto são consistentes com superfícies muito jovens. "Isso significa que as crateras de Titã estão sendo destruídas pelo ressurgimento ou estão sendo enterradas por produtos orgânicos", disse Lunine. "Não sabemos qual é o caso". Os pesquisadores acreditam que as partículas de hidrocarbonetos que preenchem a atmosfera nebulosa de Titã caem do céu e cobrem o solo abaixo. Se isso ocorreu ao longo da história da Titan, ela teria "o maior reservatório de hidrocarboneto de qualquer um dos corpos sólidos do sistema solar", observou Lunine.

Além da pergunta sobre por que Titã tem uma atmosfera, há outras duas grandes perguntas sobre a lua gigante de Saturno, acrescentou Lunine.

Uma segunda pergunta é quanto metano foi destruído ao longo da história de Titã e de onde vem todo esse metano. Observadores terrestres e espaciais sabem há muito tempo que a atmosfera de Titã contém metano, etano, acetileno e muitos outros compostos de hidrocarbonetos. A luz solar destrói irreversivelmente o metano na atmosfera superior de Titã porque o hidrogênio liberado escapa à fraca gravidade de Titã, deixando etano e outros hidrocarbonetos para trás.

Quando a sonda Huygens aqueceu a superfície úmida de Titã, onde pousou, seus instrumentos inalaram cheiros de metano. Essa é uma evidência sólida de que a chuva de metano forma a complexa rede de canais estreitos de drenagem, que vão desde as terras altas mais brilhantes até as áreas escuras mais baixas e planas. As fotos do experimento com radiômetro espectral de descida, liderado pela UA, documentam os recursos fluviais de Titan.

A terceira pergunta - que Cassini não estava realmente instruída a responder - Lunine chama a questão "astrobiológica". Dado que o metano líquido e seus produtos orgânicos caem da estratosfera de Titã, até que ponto a química orgânica progrediu na superfície de Titã? A pergunta é, Lunine disse: "Até que ponto qualquer química avançada possível na superfície de Titã é relevante para a química prebiótica que presumivelmente ocorreu na Terra antes do início da vida?"

A missão Cassini-Huygens é uma colaboração entre a NASA, ESA e ASI, a Agência Espacial Italiana. O Laboratório de Propulsão a Jato (JPL), uma divisão do Instituto de Tecnologia da Califórnia em Pasadena, está gerenciando a missão da Diretoria de Missões Científicas da NASA, em Washington, DC.

Fonte original: Comunicado de imprensa da Universidade do Arizona

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