As dunas varridas pelo vento de Titã podem se espalhar milhões ou mais quilômetros do que se pensava anteriormente e foram provavelmente formadas por processos geológicos semelhantes aos da Terra, de acordo com um novo estudo. As novas descobertas podem ajudar os cientistas a procurar vida ou seus precursores moleculares na maior lua de Saturno.

O estudo, publicado no Journal of Geophysical Research —Planetas, uma publicação da American Geophysical Union, usa novos mapas de Titã para explorar duas questões sobre a maior lua de Saturno:Como as dunas de Titã são formadas, e de que são feitos?

A atmosfera de Titã é incrivelmente densa, com espessas camadas de compostos orgânicos flutuando por toda parte. Observe através dessa atmosfera, Contudo, e você verá uma paisagem gelada não muito diferente dos desertos áridos da Terra.

A superfície de Titã contém vales, cânions, lagos, montanhas e dunas. Muitas dessas características de superfície semelhantes à Terra existem em parte por causa do sistema meteorológico de Titã, onde hidrocarbonetos líquidos, como metano, chuva do céu.

O processo geológico por trás dessas dunas pode ser semelhante àqueles que marcam os cânions e canais dos rios da Terra, de acordo com a nova pesquisa. Assim como as chuvas cortam lentamente desfiladeiros e canais na Terra, As chuvas de hidrocarbonetos de Titã dão início a um processo que começa no topo das cordilheiras equatoriais da lua e termina em suas extensas planícies de dunas e tempestades de poeira.

Ao analisar as imagens mais detalhadas do equador de Titã até hoje, os autores do estudo também sugerem que as dunas cobrem muito mais área do que se pensava anteriormente. As dunas se estendem por três milhões de quilômetros quadrados (mais de um milhão de milhas quadradas) além das estimativas anteriores, o equivalente a dez desertos do Namibe, de acordo com a nova pesquisa.

Porque Titã tem uma atmosfera rica em nitrogênio, sistema climático ativo e compostos orgânicos em sua face, sua superfície pode ser hospitaleira para a vida ou seus constituintes pré-bióticos. Compreender os processos geológicos que acontecem lá pode ajudar os cientistas a descobrir onde a vida pode estar, disse Jeremy Brossier, do Instituto de Pesquisa Planetária de Berlim, Alemanha, e principal autor do novo estudo.

Brossier disse que o novo estudo reforça algumas das primeiras hipóteses sobre a superfície de Titã e fornece "evidências muito fortes" de que o gelo de água está exposto na face de Titã e presente durante o processo de formação de dunas.

Vislumbres iniciais

Os cientistas primeiro observaram de perto a superfície de Titã usando o Telescópio Espacial Hubble em 1994. Os pesquisadores então acreditaram que o grande, as regiões escuras ao redor do equador de Titã eram lagos de hidrocarbonetos líquidos.

Anos depois, os cientistas agora sabem que aquelas grandes regiões escuras avistadas pela primeira vez pelo Hubble não eram lagos, mas, na verdade, extensas planícies riscadas por dunas. Essa observação foi cortesia da espaçonave Cassini, que foi lançado em 1997, queimou na atmosfera superior de Saturno em 2017, e carregava instrumentos usados ​​para observar de perto a superfície da lua gelada.

Um desses dispositivos era o instrumento de radar da Cassini, SAR, que mostrou aos pesquisadores a forma da superfície de Titã refletindo as ondas de rádio na face da lua. Ligue o SAR, e montanhas, vales, e até mesmo desfiladeiros aparecem.

Mapear a forma da superfície de Titã é um primeiro passo crucial para a compreensão dos processos geológicos que se desdobram em sua paisagem gelada. Mas descobrir do que essas características superficiais são realmente feitas - sejam elas de gelo, rochas, areia ou outro material - é totalmente diferente.

Fazer isso, os cientistas tiveram que usar um instrumento diferente:VIMS. O VIMS é como uma câmera. Mas, ao contrário da maioria das câmeras, O VIMS grava imagens em 352 cores diferentes e registra comprimentos de onda de luz entre 300 e 5100 nanômetros. O olho humano, por comparação, registra apenas entre 380 e 620 nanômetros.

A análise desses comprimentos de onda permite aos pesquisadores inferir do que provavelmente é feita a superfície de Titã. Cada composto reflete a luz de forma diferente, criando uma assinatura leve. Cientistas como Brossier usam essas assinaturas de luz para restringir a composição da camada superior de um elemento da superfície - a única camada que o VIMS pode ver.

No laboratório, Brossier e seus colegas modelaram várias misturas de substâncias que provavelmente estão na superfície de Titã, e avaliou suas propriedades espectrais, ou assinaturas de luz. Eles usaram essa informação para construir um modelo que mais tarde os guiaria através das diferentes assinaturas de luz que surgiram quando o VIMS tirou fotos do equador de Titã.

Como as dunas de Titã se formaram?

Usando as novas imagens do VIMS, os autores do estudo propuseram um processo geológico de formação de dunas começando no topo da cordilheira equatorial de Titã. Lá, A atmosfera densa de Titã continuamente deposita camada após camada fina de material orgânico, como uma camada pulverulenta de neve recém-caída.

Essa camada fina é rica em pequenas, moléculas orgânicas conhecidas como tholins, que se registrou como altamente reflexivo nos instrumentos da Cassini. Brossier e seus colegas usaram as assinaturas de luz desses tholins, junto com gelo de água, para descobrir o processo geológico que produz as dunas de Titã.

O novo estudo sugere que as chuvas de metano erodem o topo das montanhas de Titã, cortar canais no terreno. Essa erosão lava tholins e pedaços de gelo do topo das montanhas em bacias de planície onde eles se acumulam.

Os ventos de Titã então sopram os grãos menores da mistura para longe das bacias e em direção às planícies de dunas equatoriais. Esses pequenos grãos se acumulam para formar as dunas de Titã.

Este processo é semelhante a como as dunas se formam na Terra, Brossier disse, exceto os materiais que em última análise compõem as dunas de Titã vêm de sua atmosfera. Tão grosso, densas nuvens de aerossóis orgânicos alimentam camada após camada de material orgânico no topo das montanhas de Titã, cujas chuvas de metano são levadas em direção às planícies de dunas.

O estudo fornece fortes evidências de gelo de água exposto em algumas pequenas áreas e seu papel geológico na formação das dunas de Titã, de acordo com Brossier.

"Um dos tópicos mais debatidos foi a disposição do gelo de água no equador de Titã, "disse Brossier, que acrescentou que alguns pesquisadores acreditavam que não havia gelo de água exposto na superfície de Titã. "Nós não apenas encontramos assinaturas compatíveis com gelo de água em algumas áreas deste estudo, também mostramos que agora temos as técnicas necessárias para entender a superfície de Titã. "

Esta história foi republicada por cortesia de AGU Blogs (http://blogs.agu.org), uma comunidade de blogs de ciência espacial e terrestre, patrocinado pela American Geophysical Union. Leia a história original aqui.