Gás metano descoberto em Makemake

Uma equipe liderada pelo Southwest Research Institute relatou a primeira detecção de gás no distante planeta anão Makemake, usando o Telescópio Espacial James Webb (JWST) da NASA. Essa descoberta torna Makemake apenas o segundo objeto transnetuniano, depois de Plutão, onde a presença de gás foi confirmada. O gás foi identificado como metano.

Uma equipe liderada pelo SwRI usou observações do Webb (a branco) para detetar gás metano no distante planeta anão Makemake. Picos de emissão acentuados perto dos 3,3 micrómetros revelam metano na fase gasosa acima da superfície de Makemake. Um modelo contínuo (a ciano) é sobreposto para comparação; os picos de emissão de gás são identificados onde o espetro observado se eleva acima do contínuo. Uma representação artística da superfície de Makemake é vista em segundo plano. Crédito: S. Protopapa, I. Wong/SwRI/STSCI/NASA/ESA/CSA 

“Makemake é um dos maiores e mais brilhantes mundos gelados além de Netuno, e sua superfície é dominada por metano congelado”, disse a Dra. Silvia Protopapa, do SwRI, autora principal de um novo artigo a ser publicado em breve no The Astrophysical Journal Letters. “O telescópio Webb revelou agora que o metano também está presente na fase gasosa acima da superfície, uma descoberta que torna Makemake ainda mais fascinante. Isso mostra que Makemake não é um remanescente inativo do Sistema Solar externo, mas um corpo dinâmico onde o gelo de metano ainda está evoluindo.”

A emissão espectral de metano observada é interpretada como fluorescência excitada pelo Sol, que é a reemissão da luz solar absorvida pelas moléculas de metano. Segundo Protopapa e seus coautores, isso poderia indicar uma atmosfera tênue em equilíbrio com gelos superficiais — semelhante à de Plutão — ou atividade mais transitória, como sublimação cometária ou plumas criovulcânicas. Ambos os cenários são fisicamente plausíveis e consistentes com os dados atuais, dado o nível de ruído e a resolução espectral limitada das medições.

Com cerca de 1.430 km de diâmetro e dois terços do tamanho de Plutão, Makemake tem sido fonte de intriga científica há muito tempo. Ocultações estelares sugeriram que ele não possuía uma atmosfera global substancial, embora uma atmosfera rarefeita não pudesse ser descartada. Enquanto isso, dados infravermelhos de Makemake — incluindo medições do JWST — sugeriram anomalias térmicas intrigantes e características incomuns de seu gelo de metano, o que levantou a possibilidade de pontos quentes localizados em sua superfície e potencial liberação de gases.

“Embora a tentação de relacionar as diversas anomalias espectrais e térmicas de Makemake seja forte, estabelecer o mecanismo que impulsiona a atividade volátil continua sendo um passo necessário para interpretar essas observações dentro de uma estrutura unificada”, disse o Dr. Ian Wong, cientista da equipe do Instituto de Ciência do Telescópio Espacial e coautor do artigo. “Observações futuras do Webb em resolução espectral mais alta ajudarão a determinar se o metano surge de uma atmosfera finamente ligada ou da liberação de gases em forma de pluma.”

“Esta descoberta levanta a possibilidade de que Makemake tenha uma atmosfera muito tênue, sustentada pela sublimação de metano”, disse o Dr. Emmanuel Lellouch, do Observatório de Paris, outro coautor do estudo. “Nossos melhores modelos apontam para uma temperatura do gás em torno de 40 Kelvin (-233 graus Celsius) e uma pressão superficial de apenas cerca de 10 picobares — ou seja, 100 bilhões de vezes abaixo da pressão atmosférica da Terra e um milhão de vezes mais tênue que a de Plutão. Se este cenário se confirmar, Makemake se juntará ao pequeno grupo de corpos do Sistema Solar externo onde as trocas superfície-atmosfera ainda estão ativas hoje.”

“Outra possibilidade é que o metano esteja sendo liberado em explosões semelhantes a plumas”, acrescentou Protopapa. “Nesse cenário, nossos modelos sugerem que o metano poderia ser liberado a uma taxa de algumas centenas de quilogramas por segundo, comparável às vigorosas plumas de água na lua Encélado de Saturno e muito maior do que o tênue vapor observado em Ceres.”

A pesquisa da equipe mostra a ligação entre as observações de Webb e a modelagem espectral detalhada, oferecendo novos insights sobre o comportamento de superfícies ricas em voláteis na região transnetuniana.

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