O oceano anticongelante de Plutão

As evidências continuam crescendo para a existência de um oceano subterrâneo em Plutão, algo que também fornece pistas sobre como o icônico ‘coração’ de Plutão foi formado.

Foi relatado no inicio de Outubro que modelos térmicos do interior de Plutão e evidências tectônicas sugerem que existe um oceano debaixo da forma de coração na superfície de plutão – na região conhecida como Sputnik Planum. Agora, novas pesquisas nos dados da sonda New Horizons mostram mais indicações de um oceano justo abaixo da superfície de Plutão que consiste de um líquido lamacento, viscoso e morno.

“Até onde nós podemos dizer, não há aquecimento de maré ajudando a manter o oceano líquido,” disse Francis Nimmo da Universidade da Califórnia, Santa Cruz. O primeiro autor do paper sobre a nova descoberta publicou na Nature: “A principal fonte de calor que está mantendo o oceano líquido é decaimento radiativo no interior rochoso de Plutão, embora isso certamente ajude se houver um anticongelante presente.”

Esta ilustração da subsuperfície de Plutão mostra uma sessão debaixo da área Sputnik Planum, com azul escuro representando o oceano subterrâneo e o azul claro a crosta congelada. Arte feita por Pam Engebretson.

Nimmo disse que suspeita que o oceano seja principalmente feito de água e amônia agindo como um anticongelante. Este oceano subterrâneo é similar aos mascons da lua da Terra (que são regiões onde há uma densidade significativamente maior do que as demais, gerando uma atração gravitacional detectavelmente maior), causando estresse sobre a camada congelada externa de Plutão, e fraturas consistentes às características vistas nas imagens da New Horizons.

Um outro paper também publicado na Nature por James Keane da Universidade do Arizona, também mostra como um oceano subterrâneo fez o coração de Plutão ficar pesado, causando mudanças no eixo de rotação, e assim o coração de Plutão está sempre apontando para longe de sua lua, Charon.

Um mosaico de imagens de alta resolução de Plutão que, enviadas pela New Horizons em 5 de Setembro de 2015, cobrem uma região de aproximadamente 1600 quilômetros. Esta imagem está inteiramente mostrando a região conhecida como Sputnik Planum – a região lisa e brilhante no centro da imagem. Esta imagem também mostra uma tremenda variedade das características de outras regiões que circundam Sputnik. A imagem foi tirada enquanto a New Horizons sobrevoou Plutão em 14 de Julho de 2015 com uma distância de 80,000 quilômetros.

Sputnik Planum forma o lado inferior esquerdo da imagem do proeminente coração (após a borda da planície de Sputnik), onde há vários blocos com fraturas e falhas entre eles. Isso foi provavelmente criado por um impacto de um grande meteorito, que teria lançado para longe uma grande quantidade da crosta de gelo de Plutão.

Mas de acordo com Nimmo, isso não teria fornecido essa massa extra necessária para causar esse tipo de mudança no eixo de rotação. “O peso extra deve estar se escondendo em algum lugar debaixo da superfície. E um oceano é uma forma natural de conseguir isso.” Conclui Nimmo.

Esses diagramas esquemáticos mostram como a anomalia gravitacional em Sputnik Planum é causada por um oceano erguido e pela espessura da camada de nitrogênio. Uma camada de nitrogênio com mais de 40 quilômetros de espessura (painel b) ou um oceano erguido (painel c) poderiam resultar numa anomalia gravitacional positiva em Sputnick Planum; do contrário, a anomalia gravitacional será fortemente negativa (painel a). O diagrama foi feito por Nimmo para seu paper no Nature.

Sendo Plutão um planeta muito frio, com temperaturas variando entre 233 e 223 graus célsius negativos, como poderia haver um oceano líquido lá?

“Plutão é tão pequeno que ele quase esfriou por completo mas ainda possui um pouco de calor, e isso é cerca de 2% do calor da Terra em termos de quanta energia está sendo emitida para fora,” disse o coautor Richard Binzel do Instituto de Tecnologia de Massachusetts. “Então nós calculamos o tamanho de Plutão com o seu fluxo de temperatura interior, e descobrimos que debaixo de Sputnik Planum, com essa pressão e temperatura, você poderia ter uma camada de gelo de água que poderia pelo menos ser viscosa. Isso não é um oceano líquido e fluido, mas isso pode ser lamacento. E nós achamos que essa é a única explicação que faz sentido.”

A bacia maciça também parece extremamente brilhante relativo ao resto do planeta, e os dados da New Horizons sugerem que isso é cheio de nitrogênio sólido.

Pesquisas anteriores da missão mostraram evidências que o nitrogênio líquido pode está constantemente refrescando e conveccionando, como um resultado de um ponto fraco debaixo da bacia de Sputnik, e este ponto fraco pode fazer com que o calor suba através do interior de Plutão para constantemente refrescar o gelo.

Além disso, o peso extra de um oceano subterrâneo poderia ajudar a explicar o porque de o calor da superfície de plutão alinhar quase que exatamente para o lado oposto de sua lua Charon. Nimmo disse que este alinhamento é “suspeito” e que a probabilidade de isso ser apenas uma coincidência é de apenas 5%. Porém, o alinhamento sugere que a massa extra neste local interage com a força de maré entre Plutão e Charon, causando uma reorientação do eixo de rotação de Plutão, e assim então fazendo com que Sputnik Planum nunca encare Charon.

Os novos dados sugerem que um oceano grosso e pesado, deve ter servido como uma anomalia gravitacional para fortemente interferir no cabo-de-guerra entre Plutão e Charon, disseram os pesquisadores. Ao longo de milhões de anos, o planeta teria girado, alinhando o seu oceano subterrâneo e a famosa forma de coração acima, quase que exatamente na direção oposta à linha orbital que conecta Plutão e Charon.

Enquanto cientistas ainda estão estudando os dados da New Horizons, é seguro dizer que Plutão continua a surpreender todo mundo, mesmo os cientistas que melhor o-conhecem.

“Plutão é difícil de entender em muitos diferentes níveis,” disse Binzel.

Fonte: Universe Today

[Tradução, adaptação e adição: @jonathantorres19]