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Saiba como Plutão tem oceano líquido mesmo tão longe do Sol

Vinicius Szafran, editado por Daniel Junqueira 22/06/2020 19h45
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Um novo cenário para a formação do planeta anão pode ser a explicação para esse mistério

Somente após o sobrevoo da sonda New Horizons em 2015 é que pudemos entender Plutão com mais detalhes e profundidade. Aprendemos muito sobre os limites de nosso Sistema Solar, mas uma das maiores surpresas foi a descoberta de que oceanos líquidos correm por baixo da superfície gelada de Plutão.


A aproximadamente 5,9 bilhões de quilômetros do Sol, nas geladas regiões do Cinturão de Kuiper, imaginava-se que o planeta anão estivesse completamente congelado - e exatamente como a água líquida pode existir em um local tão frio era um mistério.

Agora, em um novo artigo publicado na Nature Geoscience, os astrônomos criaram e detalharam um novo cenário no qual a formação de Plutão ocorreu rapidamente. O calor gerado por esse processo teria sido o suficiente para manter em estado líquido os oceanos subterrâneos do planeta por bilhões de anos.

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Presença de água líquida em Plutão foi um mistério por muito tempo. Imagem: Nasa/JHUAPL/SwRI

"Há muito tempo as pessoas pensam sobre a evolução térmica de Plutão e a capacidade do oceano de sobreviver até os dias atuais", disse Francis Nimmo, cientista planetário da Universidade da Califórnia em Santa Cruz. "Agora que temos imagens da superfície de Plutão da missão New Horizons da Nasa, podemos comparar o que vemos com as previsões de diferentes modelos de evolução térmica".

Formado cerca de 4,5 bilhões de anos atrás com o restante do Sistema Solar, Plutão pode ter se acumulado mais lentamente, a partir de material frio. Nesse modelo, diferentes mecanismos poderiam explicar a água líquida sob a superfície, como a deterioração dos elementos radioativos no núcleo do planeta anão.

No entanto, embora esse modelo seja uma resposta plausível para a água líquida persistir em um objeto no Cinturão de Kuiper, ele é inconsistente com algumas descobertas da New Horizons. "Se começasse frio e o gelo derretesse internamente, Plutão teria contraído e deveríamos ver características de compressão em sua superfície, enquanto que se esquentasse, deveria ter se expandido à medida que o oceano congelava e deveríamos ver extensões em superfície", disse o cientista planetário Carver Bierson, da UC San Diego, principal autor do artigo.

"Nós vemos muitas evidências de expansão, mas não vemos nenhuma evidência de compressão, então as observações são mais consistentes com Plutão começando com um oceano líquido", explicou Bierson.

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Setas apontam as falhas extensas na superfície de Plutão. Imagem: Nasa/JHUAPL/SwRI/Alex Parker

A presença de linhas de extensão por si só não é uma confirmação de um início quente. Se Plutão começasse quente, o planeta passaria por uma fase de extensão rápida e precoce por cerca de um bilhão de anos, seguida de outra mais lenta e longa, de aproximadamente 3,5 bilhões de anos.

Mas em um cenário de partida frio, a segunda fase também seria de expansão; a diferença é que a fase anterior seria de compressão. Portanto, para descobrir qual modelo se encaixa, é importante descobrir os recursos da fase inicial - e foi o que a equipe fez. Identificando um sistema de vales e sulcos, os cientistas acreditam que a primeira fase foi extensional.

O próximo passo foi modelar como Plutão poderia ter sido quente desde o início. Uma fonte dessa energia térmica seria o processo de acréscimo (o material chovendo no planeta aumentaria seu volume). À medida que esse material se acumula, ele fornece energia gravitacional, que então é liberada como calor.

Mas os prazos em que isso ocorre fazem uma grande diferença. "Como Plutão foi montado, em primeiro lugar, importa muito para sua evolução térmica", explicou Nimmo. "Se acumular muito lentamente, o material quente na superfície irradia energia para o espaço, mas se acumular rápido o suficiente, o calor fica preso no interior".

Os modelos tradicionais de objetos do Cinturão de Kuiper levariam centenas de milhões de anos para produzir algo do tamanho de Plutão, com 2.376 quilômetros de diâmetro. Nesse ritmo, o planeta esfriaria antes mesmo de começar a esquentar.

Pesquisas recentes sugeriram um novo modelo de formação: um processo de vários estágios no qual um planetesimal cresce de forma relativamente lenta para cerca de 300 quilômetros de diâmetro, e o estágio final de acréscimo acontece rapidamente. Ainda é hipotético, mas alguns recursos podem confirmar as ideias da equipe.

"Uma distinção importante entre os modelos de partida a frio e de partida a quente é que o primeiro, mas não o segundo, provavelmente reterá uma carapaça indiferenciada e rica em rochas na superfície", escreveram os pesquisadores em seu artigo. Segundo eles, uma "evidência clara de uma carapaça rica em rochas, como o que foi inferido em Ceres, excluiria Plutão de um começo quente".

Via: Science Alert


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