Cassini revela distribuição de gases orgânicos brilhando na atmosfera de Titã

Bem alto na atmosfera de Titã, grandes zonas de dois gases brilham perto do polo norte, no lado do anoitecer dessa lua, e perto do polo sul, no lado do amanhecer. As cores mais brilhantes indicam sinais mais fortes da presença de dois gases, HNC (à esquerda) e HC3N (à direita). Os tons avermelhados indicam sinais menos pronunciados. Créditos: NRAO/AUI/NSF

Mapas de Titã revelam manchas com traços dos gases que brilham perto dos polos norte e sul. Estas regiões estão curiosamente deslocadas dos polos, para Leste ou Oeste, quando o amanhecer surge na região Sul e enquanto a noite cai na região Norte.

O par de manchas foi descoberto por uma colaboração internacional de cientistas que investigavam a constituição química da atmosfera de Titã.

Martin Cordiner, astroquímico que trabalha no Centro de Voo Espacial Goddard da NASA,  Greenbelt, Maryland, EUA, autor principal do estudo, explicou:

Esta é uma descoberta inesperada e potencialmente revolucionária. Estes tipos de variações de leste para oeste nunca foram antes vistos nos gases atmosféricos de Titã. A explicação da sua origem apresenta-nos um novo e fascinante problema.

O mapa foi criado a partir das observações conduzidas através do ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array), a rede de antenas de alta precisão situada no Chile. Nos comprimentos de onda utilizados por essas antenas, as áreas ricas em gás da atmosfera de Titã brilham vigorosamente. Por causa da sensibilidade do ALMA, os pesquisadores foram capazes de obter mapas espaciais da química da atmosfera de Titã a partir de uma observação rápida que durou menos de 3 minutos.

A atmosfera de Titã tem sido de interesse dos cientistas há tempos, pois atua como uma fábrica química, usando tanto a energia do Sol quando a do campo magnético de Saturno para produzir uma grande variedade de moléculas orgânicas (baseadas no carbono). O estudo desta química complexa pode fornecer mais dados sobre as propriedades da atmosfera primitiva da Terra, que pode ter partilhado muitas das características da atmosfera atual de Titã.

Neste estudo, os pesquisadores se focaram em duas moléculas orgânicas, o ácido isocianídrico (HNC) e o cianoacetileno (HC₃N), que são formadas na atmosfera de Titã. Em altitudes mais baixas, o HC₃N aparece concentrado acima dos polos norte e sul. Estes resultados são consistentes com observações feitas pela sonda Cassini, que encontrou uma zona nublada e altas concentrações de alguns gases sobre quaisquer dos polos quando atravessam a estação de Inverno em Titã.

A surpresa surgiu quando os investigadores compararam as concentrações dos gases em diferentes níveis da atmosfera. Nas altitudes mais elevadas, as bolsas de gás pareciam deslocadas dos polos. Estes locais desviados do polo são inesperados porque os rápidos ventos na atmosfera média de Titã movem-se na direção Leste-Oeste, formando zonas parecidas às bandas de Júpiter, embora muito menos pronunciadas. No interior de cada zona, os gases atmosféricos deviam, em grande parte, misturar-se completamente.

Os investigadores não têm ainda uma explicação óbvia para estes achados.

Conor Nixon, cientista planetário em Goddard e coautor do estudo, comentou:

Parece incrível que estes mecanismos químicos possam estar operando em escalas de tempo rápidas o suficiente para provocar ‘bolsas’ reforçadas das moléculas observadas. Esperávamos que as moléculas fossem rapidamente misturadas em redor do globo pelos ventos de Titã.

No momento, os cientistas estão considerando uma série de explicações possíveis, incluindo efeitos térmicos, padrões de circulação atmosférica até então desconhecidos ou a influência do poderoso campo magnético de Saturno, grande o suficiente para englobar Titã.

Novas observações que melhorem a compreensão da atmosfera e dos processos em curso em Titã e em outros objetos do Sistema Solar são esperadas para tratar este tema.

O artigo científico intitulado “ALMA MEASUREMENTS OF THE HNC AND HC₃N DISTRIBUTIONS IN TITAN’S ATMOSPHERE” foi publicado na revista The Astrophysical Journal Letters.

Fonte

NASA: NASA-led Study Sees Titan Glowing at Dusk and Dawn

Artigo Científico

ALMA MEASUREMENTS OF THE HNC AND HC₃N DISTRIBUTIONS IN TITAN’S ATMOSPHERE

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