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Aquíferos de gelo em Titã transformam chuvas de metano



A missão Cassini da NASA e da ESA revelou centenas de lagos e mares espalhados por toda a região polar norte da lua de Saturno, Titã. Estes lagos não têm água mas hidrocarbonetos, uma forma de composto orgânico que é também encontrado naturalmente na Terra e inclui metano. Pensa-se que a vasta maioria dos líquidos nos lagos de Titã sejam repostos por chuvas que caem das nuvens na atmosfera da lua. Mas ainda é relativamente desconhecido como os líquidos circulam entre a crosta de Titã e a sua atmosfera.

Um estudo recente liderado por Olivier Mousis, associado de pesquisa da Cassini da Universidade de Franche-Comté, França, examinou o modo como a chuva de metano de Titã interage com materiais gelados dentro de reservatórios subterrâneos. Descobriram que a formação de materiais chamados clatratos muda a composição química do escoamento da precipitação que alimenta estes "aquíferos" de hidrocarbonetos. Este processo leva à formação de reservatórios de propano e etano, que podem sustentar alguns rios e lagos.

"Nós sabíamos que uma fracção significativa dos lagos na superfície de Titã pode, eventualmente estar ligada a corpos líquidos escondidos por baixo da crosta de Titã, mas não sabíamos de que forma podiam interagir," afirma Mousis. "Agora, temos uma ideia melhor de como estes lagos ou oceanos escondidos podem ser."

Mousis e colegas da Universidade de Cornell em Ithaca, Nova Iorque, EUA e do JPL da NASA em Pasadena, no estado americano da Califórnia, modelaram a maneira como um reservatório subterrâneo de hidrocarbonetos se difunde, ou se dissemina, através da crosta gelada e porosa de Titã. Descobriram que, na parte inferior do reservatório original, que contém o metano da precipitação, um segundo reservatório forma-se lentamente. Este reservatório secundário seria composto por clatratos.

Os clatratos são compostos em que a água forma uma estrutura cristalina com pequenas "jaulas" que prendem outras substâncias como o metano e etano. Os clatratos quem contêm metano podem ser encontrados na Terra em alguns sedimentos polares e oceânicos. Em Titã, a pressão e temperatura à superfície parecem permitir a formação de clatratos quando os hidrocarbonetos líquidos entram em contrato com a água congelada, que é um componente importante da crosta da lua. Estas camadas de clatratos podem permanecer estáveis até vários quilômetros por baixo da superfície de Titã.

Uma das propriedades interessantes dos clatratos é que capturam e dividem moléculas numa mistura de fases líquidas e sólidas, um processo chamado fraccionamento. Os reservatórios subterrâneos de clatratos em Titã interagem e fraccionam o metano líquido a partir do lago subterrâneo original de hidrocarbonetos, mudando lentamente a sua composição. Eventualmente o "aquífero" original de metano seria transformado num "aquífero" de propano ou etano.

"O nosso estudo mostra que a composição dos reservatórios líquidos e subterrâneos de Titã podem mudar significativamente através da sua interação com o gelo no subsolo, desde que os reservatórios estejam separados da atmosfera durante algum tempo," afirma Mathieu Choukron do JPL, um dos três co-autores do estudo como Mousis.

É importante notar que as transformações químicas que ocorrem no interior afectariam a superfície de Titã. Os lagos e rios alimentados por reservatórios subterrâneos de propano ou etano mostrariam o mesmo tipo de composição, ao passo que aqueles alimentados pela chuva seriam diferentes e podiam conter uma fracção significativa de metano. Isto significa que os cientistas podem examinar a composição dos lagos à superfície de Titã para aprender mais sobre o que está a acontecer no subsolo, realça Mousis.

Os resultados foram publicados dia 1 de Setembro na revista Icarus. A pesquisa foi financiada pelo CNES (Centre National d'Etudes Spatiales - França) e pela NASA.

FONTE: ASTRONOMIA ONLINE

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