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A persistente atmosfera de Plutão

Novas observações sugerem que o ar do diminuto planeta nunca desfaz

NASA, ESA e M. Buie (Instituto de Pesquisa do Sul)
Um Mundo com atmosfera: Plutão jamais fica sem ar.
By Ken Croswell

Embora diste bilhões de quilômetros do Sol, o frígido Plutão tem aparência terrestre: uma atmosfera composta principalmente de nitrogênio, o mesmo gás que constitui 78% do ar que respiramos. Mas o planeta anão segue uma órbita tão elíptica em torno do Sol que todo esse gás pode congelar em sua superfície quando está mais distante — e frio — do astro-rei. Em 4 de maio deste ano, porém, Plutão passou na frente de uma estrela na constelação de Sagitário e permitiu que os observadores assistissem sua atmosfera bloquear parte da luz da estrela e deduzir que seu ar é tão substancial que nunca desaparece.

Essa passagem foi fundamental para a compreensão da atmosfera futura, observou Catherine Olkin, uma cientista planetária do Southwest Research Institute em Boulder, no Colorado, cuja equipe monitorou a chamada ocultação. Em um trabalho apresentado no site Icarus ela e seus colegas relataram que a atmosfera de Plutão agora está mais espessa que nunca.

Astrônomos descobriram a atmosfera de Plutão em 1988, quando o planeta ocultou outra estrela. Um planeta anão sem atmosfera teria cortado a luz da estrela de forma abrupta; em vez disso, a luz estelar desapareceu gradualmente, revelando um ar com cerca de um centésimo de milésimo de pressão superficial igual à nossa — o equivalente à atmosfera terrestre a 80 km de altitude.

Plutão está tão distante que leva 248 anos para completar uma única órbita. Ele atingiu o seu ponto mais próximo do Sol em 1989 e desde então tem se afastado da estrela. Quando Plutão avançar para o seu ponto mais distante, em 2113, ele estará 3 bilhões de quilômetros mais longe e a luz solar em sua superfície será 36% mais fraca que em 1989. “Muitos cientistas previram que a atmosfera de Plutão colapsaria à medida que ele se afastasse do Sol”, comenta Olkin. “Ao receber menos luz solar, o gás condensaria em sua superfície”. Marte, cuja órbita também é bastante elíptica, perde temporariamente um quarto de seu ar toda vez que seu hemisfério sul passa pelo inverno, quando o gás marciano congela na calota polar sul.

Plutão é, em sua maior parte, formado por rochas, mas sua crosta consiste em gelo aquático. À temperatura de Plutão, de aproximadamente 40 kelvin (-233 graus Celsius), a água é tão dura como rocha, constituindo um ambiente em que nitrogênio e metano se alternam entre gelo e gás.

As novas observações indicam que o ar de Plutão atualmente está três vezes mais denso que em 1988, contrariando os modelos que previam que sua atmosfera desapareceria um dia. De acordo com Olkin, a pressão mais elevada concorda com um modelo que indica que a região localizada a cerca de 100 m abaixo da superfície retém o calor durante seus encontros próximos com o Sol, liberando-o lentamente e mantendo sua superfície quente o suficiente para que uma parte do nitrogênio permaneça sempre gasosa. “À medida que Plutão gira em torno do Sol, sua atmosfera nunca se condensa completamente”, explica Olkin. Seu trabalho sugere que a camada de água gelada de Plutão é compacta, pois um subsolo poroso perderia rapidamente qualquer calor.

“É um belo trabalho” comentou John Stansberry, um cientista planetário do Space Telescope Science Institute. “Esses tipos de observações são essenciais para o estudo de evoluções sazonais em Plutão”. No entanto, Stansberry teme que Plutão seja mais complexo que o modelo presume. Isso significa que o comportamento de sua atmosfera é menos claro que Olkin afirma. “Com base nesses resultados vale dizer que a atmosfera de Plutão não colapsará tão em breve; mas afirmar que ela estará em 2140 talvez seja um pouco arriscado”, diz Stansberry.

Olkin e Stansberry concordam quanto a uma polêmica bem maior: Plutão é um planeta. Em 2005, astrônomos descobriram Eris, um mundo distante que seria maior que Plutão, o que alimentou os argumentos de que Plutão deveria perder seu status planetário e levou a previsões de que uma infinidade de mundos superiores a Plutão em tamanho estava para ser descobertos.

As coisas não funcionaram assim. Em 2010, Eris passou na frente de uma estrela e não fez jus às expectativas. A curta duração da ocultação revelou que Eris tinha apenas 2.326 quilômetrosde diâmetro, em comparação com os 2.350 km de Plutão. E ninguém jamais encontrou algo maior que Plutão orbitando o Sol além da órbita de Netuno.

O diâmetro de Plutão, no entanto, é incerto:pode ser de 2.300 km ou 2.400 km. Ironicamente, é a atmosfera que distorce a luz das estrelas durante as ocultações e complica as medições de seu diâmetro.

Felizmente a ajuda está a caminho. Em julho de 2015 a sonda espacial New Horizons da Nasa navegará por Plutão e suas cinco luas conhecidas. “Não sei o que veremos, mas não consigo esperar para chegarmos lá” diz Olkin. “Isso vai revolucionar a nossa visão”.