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Planeta anão Ceres: vapor de água na cratera Occator

26.12.15

 




Quando o Sol brilha na cratera Occator, na superfície do planeta anão Ceres, uma espécie de névoa fina aparece por cima da mancha brilhante. Isto pode ser visto numa série de imagens realizadas pela câmara a bordo da sonda da NASA, Dawn, cujos os pesquisadores do Instituto Max Plank para a Pesquisa do Sistema Solar, publicaram a 9 de Dezembro de 2015, na revista Nature.

A névoa indica que água gelada pode existir perto à superfície. A mancha brilhante na cratera Occator, contém provavelmente sulfatos de magnésio, uma classe de sais minerais. Muitas das outras áreas claras da superfície de Ceres, consistirão provavelmente somente de sais minerais secos. Os novos resultados mostram que desde o início do sistema solar, a água congelada tem sido capaz de se manter, não só nos destinos mais longínquos, mas também no comparavelmente mais próximo cinturão de asteróides.

Uma fronteira invisível ocorre entre os planetas rochosos do sistema solar interior e os gigantes gasosos mais distantes. Há cerca de 4,500 milhões de anos, água e outras substâncias voláteis, evaporaram de regiões próximas do Sol deixando para trás os planetas interiores Mercúrio, Vénus, Terra e Marte como mundos rochosos e secos. Só muito longe do Sol estas substâncias poderiam permanecer intactas.

Elas existem até hoje nos planetas gasosos e nas suas luas geladas. Até a água na Terra é uma migrante recente dessa região distante. Mas onde está exactamente a linha de gelo localizada actualmente, e onde estava no passado? Onde é que no Sistema Solar a água gelada foi capaz de sobreviver?

A sonda Dawn da NASA está à procura de resposta para estas questões no cinturão de asteróides - uma região entre as órbitas de Marte e Júpiter que está cheia de incontáveis asteróides, alguns maiores, outros menores em tamanho. No começo do ano, durante a fase de aproximação a Ceres, manchas brilhantes na superfície do maior ocupante do cinturão de asteróides, estava já a fazer disparar a imaginação de cientistas e leigos igualmente.

O que é gelo exposto? Ou será que os sais deram às manchas brilhantes a sua alta reflectividade? 'Estamos provavelmente a ver resquícios de um processo de evaporação exibindo diferentes graus em diferentes locais. Talvez testemunhemos a ultima fase de um anterior período mais activo', diz Andreas Nathues do Instituto Max Planck para Pesquisa do Sistema Solar, principal investigador da equipa da câmara e principal autor do estudo publicado na Nature. A luz reflectida para o espaço por todas as mais de 130 manchas brilhantes, diferem grandemente de outras regiões; contém uma maior proporção de azul, por exemplo. Isto é demonstrado pelas avaliações da câmara tiradas com a ajuda de diferentes filtros de cores.

'Comparaçõescom uma larga variedade de materiais que são examinados em laboratório, indicam que entre outros materiais, sulfato de magnésio hidratado, foram encontrados lá,' explica o segundo autor Martin Hoffman, cientista do Instituto Max Planck. Estes minerais também existem na Terra - por vezes na orla de alguns lagos salgados.

A cratera Occator tem outra característica noticiável. A mancha central da parte mais interior da cratera é muito mais brilhante que a outra região brilhante à superfície. Está localizada numa espécie de 'tigela dentro da supefície' medindo 10 Km de diâmetro e meio quilómetro de profundidade. ' Em algumas das nossas imagens, é também possível reconhecer a névoa difusa sobre o fundo da cratera,' diz Nathues.

O nevoeiro ocorre num ciclo diário, cada vez que a luz do sol atinge o fundo da cratera. ' O gelo provavelmente evapora-se de lá e arrasta pequenas partículas,' continua o pesquisador. O processo assemelha-se à saída de gás de um cometa, mas ocorre actualmente a um ritmo vagaroso e sem erupções.

Indicações de água congelada em Ceres, são conhecidas há já algum tempo. A densidade do corpo esférico é demasiado baixa para um interior puramente de rocha e metal, por exemplo. No começo do último ano, investigadores da equipa de Michael Kupper na Agência Espacial Europeia (ESA), relataram a possibilidade de vapor de água perto a Ceres usando o Observatório Espacial Herschel. Contrariamente às novas medidas, o gás não foi espacialmente resolvido, mas a sua presença foi indicada pela absorção do espectro da linha de luz.

Dawn está agora a dar detalhes mais perto de Marte. As medidas que foram publicadas foram efectuadas a uma distância de cerca de 1470 Km. 'Os sais que apareceram na superfície de Ceres estão fortemente localizadas,' diz Martin Hoffmann.

Elas ocorrem quase sempre em cratera ou perto de crateras, tanto grandes como pequenas. A cratera Occator, que pode conter gelo, é um exemplo particularmente novo. A cratera de orlas aguçadas e as poucas crateras de impacto no fundo da cratera, indicam que terá sido formada a somente 78 milhões de anos atrás.

A segunda maior estrutura brilhante da superfície de Ceres, a cratera Oxo, que não tinha nome até há umas semanas atrás e que era por isso chamada de 'característica A' no estudo, é relativamente jovem igualmente e poderá também conter gelo.

'A interpretação mais plausível dos nossos resultados é a que que há uma mistura de gelo e sais sobre algumas partes da superfície de Ceres,' disse Andreas Nathues. Este material poderá ser exposto pelos impactos de asteróides de tamanho médio. O gelo evapora gradualmente até que os sais e os filosilicatos são deixados.

'Os nossos resultados mostram que o gelo no subsolo é também capaz de  sobreviver no cinturão de asteróides, que é relativamente perto do Sol,' diz Nathues. 'A camada da superfície rochosa protege-a dos efeitos do Sol.' A distância entre o Sol e o planeta-anão Ceres é somente a cerca de 414 milhões de quilómetros. Júpiter, cujas luas geladas emitem água, é praticamente duas vezes mais afastada; e os cometas que são ricos em água, passam a maior parte da sua vida nos confins do sistema solar.

No entanto é possível que Ceres não seja somente o reservatório de gelo no nosso sistema planetário que está mais perto do Sol. Observações espectrais do grande asteróide Pallas, que orbita o Sol a uma distância comparável à de Ceres, sugere que a superfície de ambos os corpos terão uma composição semelhante.

A sonda Dawn começou a sua jornada no cinturão de asteróides, que está localizada entre as órbitas de Marte e Júpiter, em Setembro de 2007. Em 2011, a sonda chegou ao protoplaneta Vesta e acompanhou-o por mais de uma ano. A 6 de Março de 2015, a Dawn chegou à órbita do planeta Ceres e tem estado gradualmente a avançar para órbitas cada vez mais baixas desde então. Chegará à sua órbita mais baixa em meados de Dezembro e mantê-la-á ao longo do próximo ano. Dawn estará então a uns meros 375 Km da superfície. 

 

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