Quando a New Horizons se aproximou de Plutão em 2015, ela nos deu algo maravilhoso: a visão mais clara que já tínhamos visto do distante e minúsculo planeta anão.

A Mácula Cthulhu é a grande mancha vermelha à esquerda. Crédito da imagem: NASA/JHUAPL/SwRI

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Em imagens nítidas, um terreno fascinante foi revelado, incluindo uma ampla faixa vermelha ao redor do equador de Plutão: uma paisagem não gelada em um corpo notavelmente gelado.

A análise sugeriu que a planície avermelhada foi produzida por moléculas conhecidas como tholins, compostos orgânicos que se formam na atmosfera quando a radiação ultravioleta ou cósmica cozinha compostos que contêm carbono, como metano ou dióxido de carbono, que então chovem na superfície.

Agora, uma nova pesquisa sugere que não temos toda a história.

Uma equipe de pesquisadores liderada pela engenheira aeroespacial Marie Fayolle, da Delft University of Technology, na Holanda, criou tholins no laboratório para comparar a maneira como eles refletem a luz com as observações de Plutão e descobriu que as assinaturas espectrais não coincidem.

Tholins não é a única explicação disponível para as manchas vermelhas de Plutão, das quais a Mácula de Cthulhu é a maior, mas parecia ser a que melhor se ajustava. A New Horizons detectou uma névoa na atmosfera do planeta anão, incluindo metano, nitrogênio e dióxido de carbono.

Quando irradiados, esses compostos devem ficar castanhos avermelhados e cair na superfície, manchando-a de um vermelho lamacento. Tholins são comuns no Sistema Solar exterior, particularmente em corpos gelados, então isso só faz sentido, certo?

Para testar, Fayolla e sua equipe decidiram criar tholins em um laboratório. Eles pegaram nitrogênio, metano e dióxido de carbono e os misturaram em proporções semelhantes às vistas na atmosfera de Plutão, um com 1 por cento de metano e o outro com 5 por cento. Então, eles os explodiram com plasma para imitar a irradiação no espaço.

Isso produziu tholins sintetizados, amostras de partículas esféricas de tamanho submilimétrico nas quais os pesquisadores puderam iluminar para comparar os reflexos com a luz refletida em Plutão, detectada pela New Horizons.

O metano a 1 por cento foi a melhor combinação para os dados da New Horizons, mas mesmo assim não reproduziu inteiramente os dados de observação.

"A partir dos espectros de refletância reconstruídos e da comparação direta com os dados da New Horizons, alguns desses tholins reproduzem o nível fotométrico (ou seja, o contínuo de refletância) razoavelmente bem no infravermelho próximo", escreveram os pesquisadores em seu artigo.

"No entanto, um desajuste do declive visível vermelho ainda permanece e as bandas de absorção de tholins presentes nos espectros modelados estão ausentes naqueles coletados pelos instrumentos da New Horizons."

Em outras palavras, os tholins sintetizados absorveram um pouco mais de luz do que a Mácula de Cthulhu. Isso não significa que os tholins não sejam responsáveis pela mancha vermelha que se espalha pela superfície de Plutão, mas significa que outra coisa pode estar em jogo.

Uma hipótese é a irradiação por raios cósmicos galácticos, que podem escurecer os tholins e alterar a forma como absorvem e refletem a luz. Isso pode não produzir inteiramente o espectro observado, mas uma investigação mais aprofundada seria necessária para descartá-lo.

Outra possibilidade é que a superfície de Plutão nessas regiões seja mais porosa do que o esperado, possivelmente devido à sublimação do gelo. Não se espera que essas planícies tenham muito gelo de nitrogênio, porque estão no equador, onde o planeta anão é mais quente. Nem a New Horizons detectou muito gelo de metano, mas é possível que a geada sazonal de metano ocorra durante uma estação diferente da visita da New Horizons, disseram os pesquisadores.

A terceira possibilidade é que, devido à fraca gravidade de Plutão, a deposição de tholins é suave, produzindo uma crosta fofa e porosa.

Futuros experimentos usando tholins sintetizados podem ajudar a determinar a validade desses modelos, disseram os pesquisadores. Por sua vez, isso poderia nos ajudar a entender melhor as interações de Plutão com sua atmosfera.

O artigo foi publicado na Icarus.

H/t: New Scientist

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Referência:

STARR, Michelle. The Red Plains of Pluto's Cthulhu Macula May Not Be What We Thought. Science Alert, 22, jun. 2021. Disponível em: <https://www.sciencealert.com/the-red-plains-of-pluto-s-cthulhu-macula-may-not-be-what-we-thought>. Acesso em: 22, jun. 2021.