Titã da lua de Saturno. Crédito de imagem: NASA / JPL / SSI. Clique para ampliar.
Cientistas da Universidade do Arizona dizem que as nuvens peculiares em latitudes médias no hemisfério sul de Titã podem se formar da mesma maneira que faixas distintas de nuvens se formam no equador da Terra.
"O clima de Titã é muito diferente do da Terra", disse Caitlin Griffith, professora associada da UA. "Se você passou pela linha de latitude inferior a 40 graus de Titã, pode tomar banho com gás natural líquido. Se você decidir visitar o pólo sul de Titã, poderá encontrar uma tempestade do tamanho de um furacão, que também consiste em metano, mais conhecido como gás natural ”, disse Griffith. "Caso contrário, não espere nuvens em Titã."
A previsão do tempo em Titã permaneceu a mesma por anos, o que desconcerta os cientistas. Eles não entendem por que as nuvens de mil quilômetros de extensão se estendem sobre a latitude temperada.
"Imagine como seria curioso que, além dos pólos da Terra, houvesse nuvens apenas na latitude que atravessa a Nova Zelândia, Argentina e Chile", disse Griffith. "Além disso, Henry Roe (do Instituto de Tecnologia da Califórnia) e seus colegas descobrem que a maioria dessas nuvens peculiares se agrupa a zero e 90 graus de longitude, análoga às longitudes da Terra a sudoeste e sudeste do Cabo da Boa Esperança", acrescentou. .
A natureza altamente localizada das nuvens sugere que elas têm algo a ver com a superfície de Titã, disse Griffith. Os cientistas acham que os vulcões de gelo devem estar liberando metano - o gás que condensa como nuvens - na atmosfera nebulosa e principalmente de nitrogênio de Titã. Caso contrário, o metano atmosférico da lua desapareceria bilhões de anos atrás porque o metano é destruído pela luz solar ultravioleta.
Griffith, Paulo Penteado e Robert Kursinski do Laboratório Lunar e Planetário da UA estudaram a origem das nuvens analisando a altura e a espessura das nuvens usando imagens do espectrômetro de mapeamento visual e infravermelho da Cassini (VIMS). Este instrumento está entre um conjunto de instrumentos da sonda Cassini que orbita Saturno. Mede a luz em 256 comprimentos de onda diferentes. Griffith é membro da equipe VIMS da UA, liderada por Robert Brown, do Laboratório Lunar e Planetário da UA. Griffith e seus colegas analisaram imagens que davam uma visão 3D da nuvem e um filme de seis quadros que mostra como evoluiu ao longo de três horas.
"A estrutura das nuvens acaba sendo complicada", disse Griffith. “Detectamos não uma região, mas muitas regiões de formação de nuvens. Cada nuvem longa consiste em várias tempestades vigorosas, nas quais as nuvens sobem para 40 quilômetros de altitude (25 milhas) em algumas horas e se dissipam na próxima meia hora. A taxa de subida e dissipação das nuvens sugere que estamos testemunhando a formação de nuvens convectivas, provavelmente semelhantes às tempestades, que desaparecem devido às chuvas.
“Nas próximas horas, vemos as nuvens formarem longas caudas, indicando que os fortes ventos do oeste esticam as nuvens e carregam as partículas na direção do vento a mil quilômetros (mais de 600 milhas). Essa análise detalhada da estrutura dessas nuvens revela que as nuvens evoluem a partir de vários pequenos centros ativos de formação de nuvens alinhados como um cordão irregular de contas com 40 graus de latitude sul. Essas tempestades localizadas causam uma chuva saudável e nuvens muito longas, depois que o vento as estica. ”
Griffith argumenta que é improvável que muitos vulcões de gelo, todos alinhados a 40 graus de latitude sul, estejam formando essas nuvens. Além disso, os cientistas estimam que a atividade de nuvens a zero graus de longitude, se for vulcânica, não parece liberar metano suficiente para criar a banda de nuvens de latitude média. As nuvens menores ficam na direção do vento principal a zero grau de longitude, observam eles. A equipe também conclui que as nuvens não são obviamente causadas pela força das marés de Saturno na atmosfera de Titã. Eles também não encontram evidências de que montanhas e lagos possam causar nuvens de montanhas ou nuvens marinhas, disse Griffith.
"Acreditamos que não é coincidência que a camada de poluição polar sul de Titã se estenda do pólo até 40 graus de latitude sul - exatamente onde a banda de nuvens de metano aparece", disse Griffith. Os pesquisadores sugerem que a circulação global pode fazer o ar subir nesta latitutude em Titã, da mesma forma que nuvens se formam em uma faixa ao redor do equador da Terra e chovem nas ilhas do Caribe. "Esse ar ascendente cortaria o ar da região polar sul da mistura com o resto da atmosfera da lua, causando a formação de fumaça e formando uma tampa sobre o poste", acrescentou Griffith.
A modelagem teórica apóia a conclusão da equipe da UA, disse Griffith. Pascal Ranou e seu grupo em Paris estudaram a circulação de Titã com um modelo de circulação geral elaborado e complicado. Seu modelo prevê que o aquecimento solar cria naturalmente ar ascendente em Titã, a 40 graus de latitude sul.
O próximo mistério é o motivo pelo qual as nuvens de latitude média do sul de Titã são agrupadas a zero graus de longitude. Ainda não há evidências de que vulcões, cordilheiras ou marés de Saturno estejam envolvidas, disse Griffith. "O que está causando o agrupamento não é claro e provavelmente envolve recursos desconhecidos na superfície ainda inexplorada de Titan", disse Griffith.
Griffith, Kursinki e Penteado estão publicando um artigo sobre suas pesquisas na edição de 21 de outubro da Science.
A missão Cassini-Huygens é um projeto cooperativo da NASA, da Agência Espacial Européia e da Agência Espacial Italiana. O Jet Propulsion Laboratory, uma divisão do Instituto de Tecnologia da Califórnia em Pasadena, Califórnia, gerencia a missão da Diretoria de Missões Científicas da NASA, Washington, DC. O orbitador Cassini e suas duas câmeras a bordo foram projetadas, desenvolvidas e montadas no JPL. A equipe do espectrômetro de mapeamento visual e infravermelho está sediada na Universidade do Arizona em Tucson.
Fonte original: Comunicado de imprensa da Universidade do Arizona
