Dunas de areia de Titã. Clique para ampliar
Quando notaram pela primeira vez as regiões equatoriais escuras de Titã, os pesquisadores pensaram que poderiam estar observando oceanos de metano líquido. As imagens mostram enormes dunas que correm paralelas umas às outras por centenas de quilômetros. A poderosa gravidade de Saturno causa ventos suaves em Titã, possivelmente transportando areia do outro lado da lua e depositando-a em torno do equador.
Até alguns anos atrás, os cientistas pensavam que as regiões equatoriais escuras de Titã poderiam ser oceanos líquidos.
Novas evidências de radar mostram que são mares - mas mares de dunas de areia como as dos Desertos da Arábia ou da Namíbia, um membro da Universidade do Arizona da equipe de radar da Cassini e colegas relatam na Science (5 de maio).
Imagens de radar capturadas quando a sonda Cassini voou pela Titan em outubro passado mostram dunas de 100 metros de altura que correm paralelas umas às outras por centenas de quilômetros no equador de Titan. Um campo de dunas tem mais de 1500 km de extensão, disse Ralph Lorenz, do Laboratório Lunar e Planetário da UA.
"É bizarro", disse Lorenz. “Essas imagens de uma lua de Saturno se parecem com imagens de radar da Namíbia ou da Arábia. A atmosfera de Titã é mais espessa que a da Terra, sua gravidade é menor, sua areia é certamente diferente - tudo é diferente, exceto pelo processo físico que forma as dunas e a paisagem resultante. ”
Há dez anos, os cientistas acreditavam que a lua de Saturno, Titã, estava muito longe do sol para ter ventos de superfície movidos a energia solar, poderosos o suficiente para esculpir dunas de areia. Eles também teorizaram que as regiões escuras no equador de Titã podem ser oceanos líquidos de etano que prendem a areia.
Mas os pesquisadores descobriram que a poderosa gravidade de Saturno cria marés significativas na atmosfera de Titã. O efeito da maré de Saturno em Titã é aproximadamente 400 vezes maior que a força da maré da lua na Terra.
Como visto pela primeira vez em modelos de circulação há alguns anos, Lorenz disse: “As marés aparentemente dominam os ventos próximos à superfície porque são muito fortes em toda a atmosfera, de cima para baixo. Os ventos movidos a energia solar são fortes apenas no alto. ”
As dunas vistas pelo radar de Cassini são um tipo linear ou longitudinal particular, característico de dunas formadas por ventos soprando de diferentes direções. As marés fazem com que o vento mude de direção à medida que conduzem ventos para o equador, disse Lorenz.
E quando o vento da maré combina com o vento da zona oeste-leste de Titã, como mostram as imagens do radar, ele cria dunas alinhadas quase oeste-leste, exceto perto de montanhas que influenciam a direção do vento local.
"Quando vimos essas dunas no radar, começou a fazer sentido", disse ele. “Se você olhar para as dunas, verá que os ventos das marés podem soprar areia ao redor da lua várias vezes e transformá-la em dunas no equador. É possível que os ventos das marés carregem sedimentos escuros de latitudes mais altas para o equador, formando a faixa escura de Titã. "
O modelo dos pesquisadores do Titan sugere que as marés podem criar ventos de superfície que atingem cerca de uma milha por hora (meio metro por segundo). "Embora este seja um vento muito suave, isso é suficiente para soprar grãos no chão na atmosfera espessa e baixa gravidade de Titã", disse Lorenz. A areia de Titã é um pouco mais grossa, mas menos densa que a areia típica da Terra ou de Marte. "Esses grãos podem parecer grãos de café".
O vento variável da maré combina com o vento zonal oeste-leste de Titã para criar ventos de superfície com uma média de cerca de uma milha por hora (meio metro por segundo). A velocidade média do vento é um pouco enganadora, porque as dunas de areia não se formariam na Terra ou em Marte na velocidade média do vento.
Se os grãos são feitos de sólidos orgânicos, gelo aquático ou uma mistura de ambos é um mistério. O espectrômetro de mapeamento visual e infravermelho da Cassini, liderado por Robert Brown, da UA, pode obter resultados sobre a composição das dunas de areia.
Como a areia se formou é outra história peculiar.
A areia pode ter se formado quando a chuva líquida de metano corroeu as partículas do leito de gelo. Os pesquisadores pensavam anteriormente que não chove o suficiente em Titã para corroer muita rocha, mas pensavam em termos de precipitação média.
Observações e modelos de Titã mostram que nuvens e chuva são raras. Isso significa que as tempestades individuais podem ser grandes e ainda produzir uma baixa precipitação média, explicou Lorenz.
Quando a equipe do DISR (Descent Imager / Radiometer Espectral), liderada pela UA, produziu imagens capturadas durante o pouso da sonda Huygens em Titan em janeiro de 2005, o mundo viu voçorocas, leitos de rios e desfiladeiros na paisagem. Esses mesmos recursos no Titan foram vistos com radar.
Essas características mostram que, quando chove em Titã, chove em eventos muito energéticos, assim como no deserto do Arizona, disse Lorenz.
A chuva energética que provoca inundações repentinas pode ser um mecanismo para fazer areia, acrescentou.
Como alternativa, a areia pode vir de sólidos orgânicos produzidos por reações fotoquímicas na atmosfera de Titã.
"É emocionante que o radar, que é principalmente para estudar a superfície de Titã, esteja nos dizendo muito sobre como os ventos em Titã funcionam", disse Lorenz. "Esta será uma informação importante para quando voltarmos a Titã no futuro, talvez com um balão."
Um grupo internacional de cientistas é co-autor do artigo da Science, "Os mares de areia de Titã: observações da Cassini sobre dunas longitudinais". Eles são do Jet Propulsion Laboratory, California Institute of Technology, US Geological Survey - Flagstaff, Planetary Science Institute, Wheeling Jesuit College, Proxemy Research of Bowie, Maryland, Universidade de Stanford, Goddard Institute for Space Studies, Observatoire de Paris, International Research Escola de Ciências Planetárias, Universita d'Annunzio, Facolt di Ingegneria, Universit La Sapienza, Politecnico di Bari e Agenzia Spaziale Italiana. Jani Radebaugh e Jonathan Lunine, do Laboratório Lunar e Planetário da UA, estão entre os co-autores.
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, gerencia a missão da Diretoria de Missões Científicas da NASA, Washington. O orbitador Cassini foi projetado, desenvolvido e montado na JPL.
Fonte original: UA News Release
