Em seu sobrevoo final da maior lua de Saturno em 2017, A nave Cassini da NASA coletou dados de radar revelando que os pequenos lagos líquidos no hemisfério norte de Titã são surpreendentemente profundos, empoleirado no topo de colinas e cheio de metano.

As novas descobertas, publicado em 15 de abril em Astronomia da Natureza , são a primeira confirmação de quão profundos são alguns dos lagos de Titã (mais de 300 pés, ou 100 metros) e da sua composição. Eles fornecem novas informações sobre a forma como o metano líquido chove, evapora e penetra em Titã - o único corpo planetário em nosso sistema solar além da Terra conhecido por ter um líquido estável em sua superfície.

Os cientistas sabem que o ciclo hidrológico de Titã funciona de maneira semelhante ao da Terra - com uma grande diferença. Em vez de água evaporando dos mares, formando nuvens e chuva, Titã faz tudo com metano e etano. Temos a tendência de pensar nesses hidrocarbonetos como um gás na Terra, a menos que sejam pressurizados em um tanque. Mas Titã é tão frio que se comportam como líquidos, como a gasolina em temperatura ambiente em nosso planeta.

Os cientistas sabem que os mares do norte, muito maiores, estão cheios de metano, mas encontrar os lagos menores do norte cheios principalmente de metano foi uma surpresa. Anteriormente, Dados da Cassini medidos Ontario Lacus, o único grande lago no hemisfério sul de Titã. Lá eles encontraram uma mistura aproximadamente igual de metano e etano. O etano é ligeiramente mais pesado que o metano, com mais átomos de carbono e hidrogênio em sua composição.

"Cada vez que fazemos descobertas no Titan, Titan se torna cada vez mais misterioso, "disse o autor principal Marco Mastrogiuseppe, Cientista de radar da Cassini na Caltech em Pasadena, Califórnia. "Mas essas novas medições ajudam a dar uma resposta a algumas perguntas-chave. Na verdade, agora podemos entender melhor a hidrologia de Titã."

Somando-se às estranhezas de Titã, com suas características semelhantes às da Terra esculpidas por materiais exóticos, é o fato de que a hidrologia de um lado do hemisfério norte é completamente diferente da do outro lado, disse o cientista e co-autor da Cassini Jonathan Lunine, da Cornell University em Ithaca, Nova york.

"É como se você olhasse para o Pólo Norte da Terra e pudesse ver que a América do Norte tinha um cenário geológico completamente diferente para corpos líquidos do que a Ásia, "Disse Lunine.

No lado oriental de Titã, existem grandes mares com baixa elevação, cânions e ilhas. No lado oeste:pequenos lagos. E as novas medições mostram os lagos empoleirados no topo de grandes colinas e planaltos. As novas medições de radar confirmam descobertas anteriores de que os lagos estão muito acima do nível do mar, mas eles evocam uma nova imagem de formas de relevo - como planaltos ou montes - que se destacam centenas de metros acima da paisagem circundante, com lagos líquidos profundos no topo.

O fato de esses lagos ocidentais serem pequenos - com apenas dezenas de quilômetros de largura - mas muito profundos também diz aos cientistas algo novo sobre sua geologia:é a melhor evidência de que eles provavelmente se formaram quando a rocha circundante de gelo e produtos orgânicos sólidos se dissolveram quimicamente e entraram em colapso. Na terra, lagos de água semelhantes são conhecidos como lagos cársticos. Ocorrendo em áreas como a Alemanha, Croácia e Estados Unidos, eles se formam quando a água dissolve a rocha calcária.

Juntamente com a investigação de lagos profundos, um segundo artigo na Nature Astronomy ajuda a desvendar mais do mistério do ciclo hidrológico de Titã. Os pesquisadores usaram dados da Cassini para revelar o que eles chamam de lagos transitórios. Diferentes conjuntos de observações - de dados de radar e infravermelho - parecem mostrar que os níveis de líquido mudaram significativamente.

A melhor explicação é que houve alguma mudança sazonal nos líquidos de superfície, disse o autor principal Shannon MacKenzie, cientista planetário do Laboratório de Física Aplicada Johns Hopkins em Laurel, Maryland. "Uma possibilidade é que essas características transitórias possam ter sido corpos de líquido mais rasos que ao longo da temporada evaporaram e se infiltraram na subsuperfície, " ela disse.

Esses resultados e as descobertas do artigo da Nature Astronomy sobre os lagos profundos de Titã apóiam a ideia de que a chuva de hidrocarbonetos alimenta os lagos, que então pode evaporar de volta para a atmosfera ou drenar para o subsolo, deixando reservatórios de líquido armazenados abaixo.

Cassini, que chegou ao sistema de Saturno em 2004 e encerrou sua missão em 2017 mergulhando deliberadamente na atmosfera de Saturno, mapeou mais de 620, 000 milhas quadradas (1,6 milhões de quilômetros quadrados) de lagos e mares líquidos na superfície de Titã. Ele fez o trabalho com o instrumento de radar, que enviava ondas de rádio e coletava um sinal de retorno (ou eco) que fornecia informações sobre o terreno e a profundidade e composição dos corpos líquidos, junto com dois sistemas de imagem que podem penetrar na espessa névoa atmosférica da lua.

Os dados cruciais para a nova pesquisa foram coletados no sobrevoo final da Cassini em Titã, em 22 de abril, 2017. Foi a última visita da missão aos lagos menores da lua, e a equipe aproveitou ao máximo. Coletar ecos da superfície de pequenos lagos enquanto a Cassini passava por Titan foi um desafio único.

"Este foi o último grito da Cassini em Titã, e realmente foi uma façanha, "Lunine disse