Mercúrio é um mundo de extremos. Durante o dia, a temperatura no planeta mais próximo do Sol chega a 400º C nos arredores do equador – calor suficiente para derreter chumbo. À noite, a temperatura na superfície do planeta cai para menos de – 150º C.
Alguns lugares de Mercúrio, porém, são um pouco mais estáveis. Dentro das crateras polares do diminuto planeta existem regiões que nunca viram a luz do dia, protegidas pelas sombras das bordas de suas crateras. A temperatura por lá permanece baixa durante todo o ano.
Agora, novos dados da sonda Messenger, da Nasa, apresentados na Conferência Científica Lunar e Planetária anual, corroboram a velha hipótese de que Mercúrio esconde bolsões de gelo em suas sombrias crateras, apesar da proximidade do Sol.
Começando com uma série de observações de radar de Mercúrio há duas décadas e usando alguns dos maiores radares da Terra, os cientistas tiveram boas razões para suspeitar que as crateras polares abrigassem depósitos de gelo na superfície, ou logo abaixo dela. Imagens de radar dos polos mostraram elementos anormalmente brilhantes – trechos que refletiam ondas de rádio muito melhor do que o terreno ao redor, exatamente como faz o gelo. Muitos desses elementos brilhantes correspondiam aos locais de grandes crateras geradas por impactos, como mapeado pela sonda Mariner 10 na década de 1970. No entanto, a Mariner viu menos da metade de Mercúrio e há muito os pesquisadores precisam de um atlas compreensivo dos polos para comparar com as imagens de radar.
Tudo isso mudou com a chegada da Messenger a Mercúrio, em 2011. A Messenger (uma espécie de acrônimo forçado para Mercury Surface, Space Environment, Geochemistry and Ranging), que orbita o planeta há pouco mais de um ano, já mapeou a superfície de Mercúrio com detalhes sem precedentes. Como Nancy Chabot, do Laboratório de Física Aplicada da Johns Hopkins University demonstrou em uma conferência, os mapas feitos pela Messenger combinam bem com as imagens de radar dos polos.
“Há uma excelente correlação entre as imagens e os locais sombreados das crateras”, declarou Chabot. “Todas as regiões brilhantes que aparecem nos radares estão a poucos pixels das regiões sombreadas da superfície de Mercúrio”. Em outras palavras, os supostos depósitos de gelo aparecem nos poucos locais eternamente frios de Mercúrio, onde o gelo poderia permanecer estável por longos períodos de tempo. A evidência disponível, apontou a pesquisadora, permanece consistente com a hipótese da presença de gelo em Mercúrio.
Esse suposto gelo é essencialmente onipresente nas crateras nórdicas mais frias, buracos gerados por grandes impactos a 10º C do polo norte. “Nesta região, quase todas as crateras com mais de 10 km hospedam um depósito que aparece brilhante nas imagens de radar, o que eu acho incrível”, observou Chabot.
Mas as crateras aparentemente geladas cobrem mais do hemisfério norte do que se poderia esperar. “As crateras que aparecem com brilhos no radar se estendem a latitudes tão baixas quanto 67º Norte”, explicou Chabot. “Essas latitudes mais baixas são um ambiente termicamente desafiador”. As imagens de radar também mostram crateras com mais de 10 km de diâmetro, onde o calor irradiado a partir da borda iluminada pelo Sol criaria temperaturas nada amigáveis para o gelo localizado no fundo da cratera. Em latitudes mais baixas ou em crateras menores, qualquer depósito de gelo provavelmente precisaria de uma fina cobertura isolante: talvez uma camada de material da superfície em grãos finos, também conhecido como regolito, para evitar que sublimasse.
De fato, o altímetro da Messenger, que já disparou mais de 10 milhões de pulsos laser contra Mercúrio para produzir mapas detalhados da topografia do planeta, parece confirmar que algum tipo de material isolante cobre qualquer gelo que possa existir nas crateras. Ainda que os radares consigam penetrar uma fina camada de regolito e ricochetear no gelo que existe abaixo dela, os pulsos laser são sensíveis à refletividade da superfície. O gelo é bastante refletivo no comprimento de onda de 1,06 mícrons do Altímetro Laser de Mercúrio (MLA, na sigla em inglês), explicou Gregory Neumann do Goddard Space Flight Center, da Nasa. Assim, o gelo exposto retornaria os pulsos mais rapidamente que seus arredores. “Surpreendentemente, já estamos relatando há algum tempo que não, não é isso que vemos”, declarou Neumann. “Na verdade, o que vemos é o oposto”.
Nas crateras permanentemente sombreadas, onde observações de radar apontaram para a presença de gelo, o altímetro registrou trechos sombrios com uma refletividade laser diminuta. “Nunca vemos nessas regiões o grande aumento de energia de retorno que veríamos se elas fossem tão frias que o gelo ficasse exposto em sua superfície”, avaliou Neumann. Uma possibilidade é que os depósitos que aparecem brilhantes no radar, e que muitos acreditam ser gelo, possam estar cobertos por um material escuro, como o hidrocarboneto, que consegue tolerar temperaturas relativamente mais altas.
Essa hipótese foi sustentada por David Paige, da University of California, em Los Angeles. Ele e seus colegas calcularam as temperaturas de superfície e subsuperfície dos locais onde as imagens brilhantes de radar tendem a se formar e supuseram uma provável composição de bolsões de gelo cobertos por regolito escurecido por compostos orgânicos. As temperaturas mais altas nas crateras sombreadas, que muitas vezes podem ser quentes demais para o gelo exposto, se dão bem em condições nas quais moléculas orgânicas escuras seriam estáveis. No entanto, logo abaixo da superfície as temperaturas nas crateras que aparecem brilhantes nas imagens de radar tendem a ser mais frias, flutuando próximas de -170° C. Essa é exatamente a temperatura à qual se esperaria que o gelo permanecesse estável, observou Paige. O novo olhar da Messenger sobre características há muito vistas por radares terrestres, adicionou ele, demonstram “de maneira bastante conclusiva que elas são predominantemente compostas de gelo termicamente estável”.
FONTE: SCIENTIFIC AMERICAN
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