Resolvendo o mistério das lâminas gigantes de gelo de Plutão

A missão New Horizons da NASA revolucionou nosso conhecimento de Plutão quando ela passou por esse mundo distante em julho de 2015. Entre suas muitas descobertas haviam imagens de formações estranhas que se assemelhavam a lâminas gigantes de faca, cuja origem permanecia um mistério.

Agora, os cientistas apresentaram uma explicação fascinante para este fenômeno: as estruturas são feitas quase que inteiramente de gelo de metano, e provavelmente formadas como um tipo específico de erosão desgastando a superfície, deixando cristas pontudas e divisões acentuadas.

Essas cristas geológicas irregulares são encontrados nas altitudes mais altas da superfície de Plutão, perto do seu equador, e podem subir em torno de cem metros - tão alto como um arranha-céu. Eles são um dos tipos de características mais intrigantes em Plutão, e agora parece que as lâminas estão relacionadas ao clima complexo de Plutão e à história geológica.

Uma equipe liderada pelo membro da equipe New Horizons, Jeffrey Moore, pesquisador do Centro de Pesquisa Ames da NASA no Vale do Silício, na Califórnia, determinou que a formação do terreno em lâmina começa com o congelamento do metano em altitudes extremas da atmosfera de Plutão, da mesma maneira que a geada congela no chão na Terra, ou mesmo no seu congelador.

"Quando percebemos que o terreno em lâmina consiste em altos depósitos de gelo de metano, nos perguntamos por que ele forma todos esses cumes, ao contrário de apenas ser grandes gotas de gelo depositadas no chão', disse Moore. "Parece que Plutão sofre variação climática e às vezes, quando Plutão está um pouco mais quente, o gelo de metano começa basicamente a evaporar ". Os cientistas usam o termo 'sublimação' para este processo onde o gelo se transforma diretamente em gás, ignorando a forma líquida intermediária.

Estruturas semelhantes podem ser encontradas em campos de neve de alta altitude ao longo do equador da Terra, embora em uma escala muito diferente das lâminas em Plutão. As estruturas terrestres, chamadas penitentes, são formações de neve de apenas alguns metros de altura, com semelhanças impressionantes com o terreno de lâmina amplamente maior em Plutão. Sua textura pontiaguda também se forma através da sublimação. O nome - penitentes - vem da semelhança a um campo de penitentes, uma multidão de pessoas ajoelhadas fazendo penitência.

Um exemplo dos penitentes do extremo sul da planície de Chajnantor no Chile. Embora essas formações de gelo atinjam apenas poucos metros de altura, enquanto o terreno em lâmina de Plutão atinge em torno de uma centena de metros, ambos possuem cristas afiados semelhantes. 

Créditos: Wikimedia Commons / ESO

Esta erosão do terreno em Plutão indica que seu clima sofreu mudanças em longos períodos de tempo - em uma escala de milhões de anos - que causaram essa atividade geológica em curso. As condições climáticas iniciais permitiram que o metano congelasse em superfícies de alta elevação, mas, à medida que o tempo avançava, essas condições mudaram, fazendo com que o gelo 'queimasse' em um gás.

Como resultado dessa descoberta, agora sabemos que a superfície e o ar de Plutão aparentemente são muito mais dinâmicos do que se pensava anteriormente. Os resultados acabam de ser publicados em Ícaro, um jornal internacional da ciência planetária.

A figura abaixo mostra os mapas criados a partir dos dados da New Horizons da topografia (topo) e a composição (inferior) da superfície de Plutão. No mapa superior,  mostrando a topografia em alta resolução, a região vermelha destacada é alta em elevação. O mapa inferior, mostrando a composição, indica que a mesma seção também contém metano, codificado por cores em laranja. Pode-se ver as características laranja se espalharem para os dados de baixa resolução que cobrem o resto do globo, o que significa que essas áreas, também, são altas em metano e, portanto, provavelmente são elevadas.

Mapeando a superfície de Plutão

Identificando a natureza do terreno exótico das lâminas também nos aproxima mais da compreensão da topografia global de Plutão. A nave espacial New Horizons forneceu dados espetaculares e de alta resolução sobre um lado de Plutão, chamado o hemisfério do encontro, e observou o outro lado de Plutão em menor resolução.

Desde que o metano já foi ligado a elevadas altitudes, os pesquisadores podem usar dados que indicam onde o metano está presente em torno do globo de Plutão para inferir quais locais estão em altitudes mais elevadas. Isso proporciona uma oportunidade para mapear altitudes de algumas partes da superfície de Plutão não capturadas em alta resolução, onde os terrenos em lâmina também parecem existir.

Embora a cobertura detalhada do terreno em lâmina de Plutão abrange apenas uma pequena área, os pesquisadores da NASA e seus colaboradores conseguiram concluir a partir de vários tipos de dados que esses sulcos afiados podem ser um recurso generalizado no chamado 'lado distante' de Plutão, ajudando a desenvolver uma compreensão funcional da geografia global de Plutão, seu presente e seu passado.

Fonte: NASA