Cientistas do SwRI (Southwest Research Institute) combinaram dados da missão New Horizons da NASA com novas experiências laboratoriais e modelagem exosférica para revelar a provável composição da calota avermelhada da lua de Plutão, Caronte, e como esta pode ter sido formada.
© NASA / SwRI (Caronte)
Esta primeira descrição da atmosfera dinâmica de metano de Caronte, utilizando novos dados experimentais, fornece um fascinante vislumbre das origens da zona vermelha no polo norte da lua.
Logo após o encontro de 2015, os cientistas da New Horizons propuseram que um material avermelhado "semelhante a tolinas" no polo de Caronte pudesse ser sintetizado por luz ultravioleta, quebrando as moléculas de metano. Estas são capturadas depois de escaparem de Plutão e então congeladas nas regiões polares da lua durante as suas longas noites de inverno. As tolinas são resíduos orgânicos pegajosos formados por reações químicas alimentadas pela luz, neste caso o brilho ultravioleta de Lyman-alpha espalhado por átomos de hidrogênio interplanetários.
"As nossas descobertas indicam que os drásticos surtos sazonais na fina atmosfera de Caronte, bem como a luz que decompõe a geada de metano, são fundamentais para compreender as origens da zona polar vermelha de Caronte," disse o Dr. Ujjwal Raut do SwRI.
A equipe replicou realisticamente as condições da superfície de Caronte no CLASSE (Center for Laboratory Astrophysics and Space Science Experiments) do SwRI para medir a composição e a cor dos hidrocarbonetos produzidos no hemisfério de inverno de Caronte, à medida que o metano congela sob o brilho ultravioleta. A equipe inseriu as medições num novo modelo atmosférico de Caronte para mostrar a decomposição do metano em resíduos na mancha polar norte de Caronte.
Os cientistas do SwRI desenvolveram uma nova simulação de computador para modelar a fina atmosfera de metano de Caronte. O modelo aponta para pulsações sazonais "explosivas" na atmosfera de Caronte devido a mudanças extremas nas condições ao longo da grande viagem de Plutão em torno do Sol.
Os resultados das experiências do SwRI foram introduzidos no modelo atmosférico para estimar a distribuição de hidrocarbonetos complexos emergentes da decomposição do metano sob a influência da luz ultravioleta. O modelo tem zonas polares que geram principalmente etano, um material incolor que não contribui para uma cor avermelhada.
O etano é menos volátil do que o metano e permanece congelado à superfície de Caronte muito depois do nascer-do-Sol da primavera. A exposição ao vento solar pode converter o etano em depósitos persistentes na superfície avermelhada que contribuem para a calota vermelha de Caronte.
Os resultados foram publicados em dois artigos: no periódico Geophysical Research Letters e na revista Science Advances.
Fonte: Southwest Research Institute
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