Ideia maluca sobre o efeito de resfriamento da névoa de plutão é confirmada por novos dados do telescópio james webb

As primeiras observações de Plutão feitas pelo Telescópio Espacial James Webb da NASA revelaram fenômenos surpreendentes: mudanças sazonais na superfície, com redistribuição de gelos voláteis, e até moléculas da atmosfera de Plutão sendo atraídas para sua principal lua, Caronte 

Imagem via NASA

Esse processo, único no nosso sistema solar, é como se a atmosfera de Plutão “vazasse? para os polos norte e sul de Caronte. Esses detalhes foram descritos em uma série de estudos publicados nesta primavera por uma equipe internacional de cientistas.

Um pesquisador da Universidade da Califórnia em Santa Cruz, Xi Zhang, está particularmente animado com os resultados. Um artigo recente, publicado em 2 de junho na revista Nature Astronomy, confirmou ideias que ele propôs em 2017, baseadas na histórica passagem da sonda New Horizons por Plutão em 2015, que deu aos cientistas a visão mais próxima desse mundo distante. Naquela época, Plutão já não era mais considerado um planeta, mas um “planeta anão”, devido a critérios cósmicos que ele não atendia.

Uma ideia “maluca?

Após a passagem da New Horizons, Zhang publicou um estudo sugerindo que a atmosfera de Plutão era dominada por partículas de névoa, algo que a tornava completamente diferente de outras atmosferas no sistema solar. Ele propôs que essas partículas de névoa se aquecem e resfriam, controlando o equilíbrio de energia na atmosfera de Plutão. “Era uma ideia maluca”, disse Zhang, lembrando que muitos colegas duvidaram na época. Mas ele e seus coautores fizeram uma previsão clara: se a névoa estivesse resfriando Plutão, ela deveria emitir uma forte radiação infravermelha média, algo que poderia ser observado com um telescópio potente o suficiente.

Esse momento chegou em 25 de dezembro de 2021, quando o James Webb foi lançado. Zhang disse que o novo estudo foi motivado por sua hipótese de 2017. “Ficamos muito orgulhosos, porque confirmou nossa previsão”, afirmou. “Na ciência planetária, não é comum uma hipótese ser confirmada tão rápido, em apenas alguns anos. Nos sentimos sortudos e empolgados.”

Condições nebulosas

A passagem da New Horizons em 2015 revelou que Plutão tem paisagens surpreendentes, com montanhas, vales, geleiras de nitrogênio (N”) e metano (CH”), e uma atmosfera rica em compostos voláteis como nitrogênio, metano e monóxido de carbono. A névoa na atmosfera de Plutão é formada por reações químicas entre metano e nitrogênio, semelhante à névoa na

lua Titã, de Saturno. 

Já Caronte é diferente: não tem atmosfera e sua superfície é coberta principalmente por gelo de água misturado com compostos de amônia. Suas regiões polares, mais escuras e avermelhadas, provavelmente são formadas por moléculas de metano que escapam da atmosfera de Plutão e se depositam ali.

As novas observações do James Webb trouxeram uma visão mais clara desse sistema distante. Pela primeira vez, o instrumento MIRI do telescópio mediu a emissão térmica infravermelha de Plutão e Caronte separadamente, em comprimentos de onda de 18, 21 e 25 micrômetros. Em maio de 2023, o James Webb também capturou um espectro infravermelho de alta qualidade (de 4,9 a 27 micrômetros) da atmosfera de Plutão, uma faixa nunca explorada antes devido à limitação de instrumentos anteriores. Esses dados revelaram uma riqueza química inesperada, ajudando a entender melhor os processos atmosféricos e a origem dos gelos de Plutão.

Pistas cósmicas na névoa

Os dados do James Webb também mostraram variações na radiação térmica da superfície de Plutão e Caronte durante sua rotação. Comparando essas informações com modelos térmicos, os cientistas conseguiram determinar propriedades como inércia térmica, emissividade e temperatura de diferentes regiões. Essas características explicam como os gelos se distribuem em Plutão e como moléculas de sua atmosfera “viajam? para Caronte.

Os novos dados confirmaram outra previsão, feita por Linfeng Wan, ex-aluno de doutorado de Zhang e coautor do artigo. As observações do James Webb corresponderam à previsão de 2023 sobre a amplitude da curva de luz rotacional de Caronte.

“Plutão está em uma posição única para entendermos como as atmosferas planetárias se comportam”, explicou Zhang. “Isso nos ajuda expandindo nosso conhecimento sobre como a névoa age em ambientes extremos.” Ele destacou que luas como Tritão, de Netuno, e Titã, de Saturno, também têm atmosferas com névoa semelhante, o que sugere que precisamos repensar o papel dessas partículas.

Zhang também apontou uma conexão mais profunda: “Antes de o oxigênio se acumular na atmosfera da Terra, há cerca de 2,4 bilhões de anos, a vida já existia. Mas a atmosfera terrestre era muito diferente – sem oxigênio, com muito nitrogênio e química de hidrocarbonetos. Estudando a névoa e a química de Plutão, podemos ter novas pistas sobre as condições que tornaram a Terra habitável no passado.”

No artigo da Nature Astronomy, Zhang e Wan contribuíram com modelos teóricos para interpretar os dados do James Webb, calculando os espectros térmicos e reavaliando as taxas de resfriamento da atmosfera de Plutão. A equipe por trás dos estudos foi liderada por pesquisadores do Laboratório de Instrumentação e Pesquisa em Astrofísica, do Observatório de Paris, e da Universidade de Reims Champagne-Ardenne.

Terrarara.com.br