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Nuvem rodopiante no pólo de Titã é fria e tóxica


Estas duas imagens da lua de Saturno, Titã, mostram o vórtice polar sul, uma nuvem enorme e rodopiante observada pela primeira vez em 2012 pela Cassini.
Crédito: NASA/JPL-Caltech/ASI/Univ. do Arizona/SSI/Observatório Leiden/ISRON

Cientistas que analisavam dados da missão Cassini da NASA descobriram que uma nuvem tóxica e gigante paira sobre o pólo sul da maior lua de Saturno, Titã, após a atmosfera aí ter arrefecido drasticamente.

Os cientistas descobriram que este vórtice polar gigante contém partículas geladas do composto tóxico cianeto de hidrogénio, ou HCN.

"A descoberta sugere que a atmosfera do hemisfério sul de Titã arrefece muito mais rapidamente do que esperávamos," afirma Remco de Kok do Observatório Leiden e do instituto holandês SRON para Pesquisa Espacial, autor principal do estudo publicado na revista Nature.

Titã é a única lua no Sistema Solar envolta numa atmosfera densa. Tal como o nosso planeta Terra, Titã tem estações. À medida que completa a sua órbita de 29 anos em torno do Sol, juntamente com Saturno, cada estação dura cerca de sete anos terrestres. A mudança sazonal mais recente ocorreu em 2009, quando o Inverno deu lugar à Primavera no hemisfério norte e o Verão passou para Outono no hemisfério sul.

Em Maio de 2012, enquanto era Outono no hemisfério sul de Titã, as imagens da Cassini revelaram uma enorme nuvem rodopiante, com várias centenas de quilômetros de diâmetro, que tomava forma por cima do pólo sul de Titã. Este vórtice polar parece ser um efeito da mudança de estação.

Um detalhe intrigante acerca da nuvem rodopiante é a sua altitude, cerca de 300 km por cima da superfície de Titã, onde os cientistas pensavam que a temperatura era demasiado quente para a formação de nuvens. "Nós realmente não esperávamos ver uma nuvem tão grande tão alto na atmosfera," comenta de Kok.

Com o desejo de compreender o que poderia dar origem a esta nuvem misteriosa, os cientistas debruçaram-se sobre as observações da Cassini e encontraram uma pista importante no espectro da luz solar reflectida pela atmosfera de Titã.

O espectro divide a luz de um corpo celeste nas suas cores constituintes, revelando assinaturas dos elementos e moléculas presentes. O instrumento VIMS (Visual and Infrared Mapping Spectrometer) da Cassini mapeia a distribuição dos compostos químicos na atmosfera de Titã e à sua superfície.

"A luz que vem do vórtice polar mostra uma notável diferença em relação a outras partes da atmosfera de Titã," realça de Kok. "Podemos ver claramente a assinatura das moléculas de HCN geladas."

Como um gás, o HCN está presente em pequenas quantidades na atmosfera rica em azoto de Titã. A descoberta destas moléculas sobre a forma de gelo é surpreendente, pois o HCN pode condensar para formar partículas congeladas apenas se a temperatura atmosférica for de pelo menos -148 graus Celsius. Isto é cerca de 100 graus Celsius mais frio do que as previsões dos modelos teóricos atuais da atmosfera superior de Titã.

Para verificar se tais temperaturas baixas são realmente possíveis, a equipa analisou as observações do instrumento CIRS (Composite Infrared Spectrometer) da Cassini, que mede a temperatura atmosférica em diferentes altitudes. Estes dados mostram que o hemisfério Sul de Titã tem arrefecido rapidamente, e que é possível atingir as temperaturas baixas necessárias para formar a nuvem tóxica gigante vista no pólo sul.

A circulação atmosférica vem atraindo grandes massas de gás para o sul desde a mudança de estação em 2009. À medida que o HCN se torna aí mais concentrado, as suas moléculas brilham em comprimentos de onda infravermelhos, arrefecendo o ar circundante no processo. Outro fator que contribui para este arrefecimento é a menor exposição à luz do Sol no hemisfério sul de Titã à medida que o Inverno se aproxima.

"Estes resultados fascinantes de um corpo cujas estações são medidas em anos em vez de meses, fornecem mais um exemplo da longevidade da incrível sonda Cassini e dos seus instrumentos," comenta Earl Maize, gestor do projeto Cassini no JPL da NASA em Pasadena, no estado americano da Califórnia. "Estamos ansiosos por novas revelações à medida que nos aproximamos do solstício de Verão no sistema de Saturno em 2017."

FONTE: ASTRONOMIA ONLINE

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