Podemos agradecer à nave espacial New Horizons da NASA por abrir nossos olhos para a complexidade de Plutão.
Em 14 de julho de 2015, a espaçonave chegou a 12.500 km (7.800 milhas) do planeta anão. Durante o sobrevôo, a New Horizons foi capaz de caracterizar a atmosfera de Plutão e sua superfície.
Entre as coisas que a New Horizons viu estava uma região de montanhas cobertas de neve.
Aqui na Terra, quanto mais alto você vai, mais frio fica, o que explica nossas montanhas cobertas de neve.
Mas em Plutão, há uma inversão de temperatura, o que significa que é o inverso da Terra: quanto mais alto você vai, mais quente fica.
É por causa da radiação solar. A temperatura atmosférica média em altitude é dezenas de graus mais alta que sua superfície.
Então, por que há geada?
Uma equipe de pesquisadores, liderada por membros do CNRS (Centre National de la Recherche Scientifique, ou Centro Nacional Francês de Pesquisa Científica), abordou a questão em um novo estudo.
O título é “As montanhas equatoriais de Plutão são cobertas por geadas de metano resultantes de um processo atmosférico único. ” O autor principal é Tanguy Bertand, que atualmente é pós-doutorado da NASA no Centro de Pesquisa Ames da NASA. O estudo foi publicado na Nature Communications.
A New Horizons encontrou neve em Pigafetta Montes e Elcano Montes, localizados na região da Macula Cthulhu de Plutão , no equador do planeta.
A neve do planeta Plutão não é neve
A neve de Plutão não é como a neve da Terra; é metano congelado, não água congelada.
Mas Plutão é um mundo frígido com uma atmosfera tênue e há uma quantidade escassa de metano em sua atmosfera muito fina. Como se formou neve no topo das montanhas?
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Na Terra, a temperatura diminui com a altitude devido ao resfriamento adiabático. Conforme o ar se move para cima ao longo da encosta de uma montanha, ele se expande, o que leva ao resfriamento.
O inverso é verdadeiro quando o ar desce: o ar fica mais quente. Quando o ar úmido está subindo e quando esfria o suficiente, ele se condensa e cai como neve. É um fenômeno bem conhecido aqui na Terra, mas não pode explicar a neve de Plutão.
Como Plutão não tem uma atmosfera espessa e isolante como a Terra, o planeta anão é mais quente em altitudes mais elevadas devido à radiação solar, pois o calor é absorvido pelo metano na atmosfera.
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Isso está em vigor nos primeiros quilômetros de altitude. Esse processo de absorção de calor pelo metano não ocorre em áreas onde há gelo de nitrogênio na superfície, porque ele pode sublimar e resfriar os primeiros quilômetros de altitude na atmosfera.
A atmosfera de Plutão é muito fina para aquecer a superfície do planeta, então, quando não há nitrogênio congelado na superfície, há um “equilíbrio radiativo local”. Esse equilíbrio é independente da altitude e é mais frio do que a atmosfera acima dele.
Como consequência, o ar próximo à superfície é resfriado, torna-se mais denso e quer fluir encosta abaixo o tempo todo. Simulações climáticas feitas por outros pesquisadores mostram que esse mecanismo está presente em todo Plutão e em todos os momentos do dia.
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O resultado é que Plutão é dominado por ventos descendentes. É por isso que sua formação de neve é tão intrigante. É completamente diferente da Terra, onde o ar resfria à medida que sobe e deposita sua umidade como neve nas montanhas.
A equipe de pesquisadores descobriu que a atmosfera de Plutão circula de tal forma que o metano se concentra em altitudes mais elevadas. Essa circulação é sazonal e impulsionada pela sublimação na superfície.
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Os autores se referem a isso como “células de circulação induzidas por sublimação“. Conforme o metano se torna mais concentrado, ele atinge um ponto de saturação e cai como neve na superfície das montanhas.
Também existe um ciclo de feedback envolvido. À medida que a neve metano se forma nas montanhas, aumenta o albedo, levando a mais resfriamento. Com mais resfriamento, vem mais neve de metano.
Este é apenas mais um exemplo da complexidade de Plutão. Antes do sobrevôo da New Horizons no planeta anão, não tínhamos ideia de que a superfície, a atmosfera e o clima eram tão complexos. Os cientistas ainda estão trabalhando com todos os dados da missão, então quem sabe o que ainda está esperando para ser descoberto.
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Também se fala de outra missão. A New Horizons realizou apenas um sobrevôo da anã do gelo, então seus melhores dados estão restritos a um lado do mundo distante.
O cientista planetário Alan Stern foi o investigador principal da missão New Horizons e ele acredita que uma missão orbital a Plutão é o próximo passo. Um módulo de pouso também pode fazer parte dessa missão.
Este artigo foi publicado originalmente pela Universe Today. Leia o artigo original.
Fonte: ScienceAlert
