p A muralha e a borda ao redor de um lago em Titã. Crédito:NASA / JPL-Caltech / ASI; ESA / A. Solomonidou et al. (2019)
p Usando observações da espaçonave internacional Cassini, os cientistas exploraram os montes semelhantes a anéis que envolvem algumas das piscinas encontradas nos pólos da maior lua de Saturno, Titã. O estudo revela mais sobre como esses recursos se formaram. p A missão NASA / ESA / ASI Cassini-Huygens passou 13 anos no sistema de Saturno, com a espaçonave Cassini carregando a sonda Huygens da ESA, que pousou na lua gelada em 2005. Durante a turnê da Cassini por Saturno e suas luas, fez mais de 100 sobrevôos de Titã, revelando cerca de 650 lagos e mares nas regiões polares de Titã - 300 dos quais estão pelo menos parcialmente preenchidos com uma mistura líquida de metano e etano.
p A maioria dos lagos menores de Titã são caracterizados como depressões de bordas agudas, vazio ou cheio, com pisos relativamente planos, profundidades de até 600 m, e íngreme, bordas externas estreitas com aproximadamente 1 km de largura.
p Alguns lagos, Contudo, são cercados por muralhas:montes em forma de anel que se estendem por dezenas de km da costa de um lago. Ao contrário dos aros, essas muralhas envolvem totalmente seu lago hospedeiro.
p "A formação dos lagos de Titã, e suas características circundantes, permanece uma questão em aberto, "diz Anezina Solomonidou, um bolseiro de investigação da ESA no Centro Europeu de Astronomia Espacial (ESAC) perto de Madrid, Espanha, e principal autor de um novo estudo nas muralhas de Titã.
p "As muralhas podem conter pistas importantes sobre como as regiões polares de Titã, cheias de lagos, se tornaram o que vemos hoje. Pesquisas anteriores revelaram sua existência, mas como eles se formaram? "
p Solomonidou e seus colaboradores combinaram dados espectrais e de radar da Cassini pela primeira vez para explorar cinco regiões perto do pólo norte de Titã com lagos cheios e muralhas elevadas, e três lagos vazios de uma região próxima. Os lagos variaram de 30 a 670 km quadrados de tamanho, e eram inteiramente cercados por muralhas de 200 a 300 m de altura que se estendiam do perímetro do lago por até 30 km.
p As observações foram coletadas pela Cassini ao longo dos anos durante os voos de Titã com o Espectrômetro de Mapeamento Visual e Infravermelho (VIMS), que investiga a camada superior da superfície (dezenas de μm), e com o instrumento RADAR, que pode penetrar mais longe, até dezenas de cm, dependendo das propriedades do material de superfície. Este último foi usado em seu modo de radiometria e usando seu Radar de Abertura Sintética (SAR) Imager.
p "Os dados espectrais mostraram que as muralhas têm uma composição diferente em relação ao seu entorno, "acrescenta Solomonidou.
p Lagos cheios e vazios em Titã. Crédito:NASA / JPL-Caltech / ASI; ESA / A. Solomonidou et al. (2019)
p "Os pisos dos lagos vazios que estudamos também parecem ser espectralmente semelhantes às muralhas, sugerindo que bacias vazias e muralhas podem ser feitas de, ou revestido com, material semelhante, e pode, portanto, ter se formado de maneira semelhante. "
p A emissividade das muralhas, conforme examinado pela co-autora Alice Le Gall do laboratório LATMOS da UVSQ em Paris, França, também era semelhante a outro recurso importante e difundido visto em Titan, que os cientistas chamam de terreno de labirinto. Uma paisagem labiríntica marcada com diferentes canais formados pela erosão fluvial ao longo do tempo, o terreno do labirinto é suspeito de ser rico em orgânicos, em vez de feito de gelo de água. A semelhança observada sugere que as muralhas podem ser ricas em produtos orgânicos, também.
p "As muralhas também estão consistentemente completas:enquanto os aros e outras características foram desgastados e quebrados com o tempo, muralhas sempre circundam completamente seu lago, "acrescentou Le Gall." Isso nos ajuda a restringir os cenários de como eles podem ter se formado. "
p O novo estudo sugere dois mecanismos possíveis nos quais tais muralhas podem ser criadas:ou um processo envolvendo uma subsuperfície que está saturada com água subterrânea, dadas as diferenças de elevação entre o fundo do lago vazio e os lagos cheios, ou aquele em que a crosta e a crosta ao redor de um lago primeiro endurecem e depois desinflam, levando o lago a se infiltrar na subsuperfície, e deixando uma região da bacia do lago projetando-se acima do terreno circundante para formar uma muralha.
p A integridade observada das muralhas traz uma visão mais aprofundada quando comparada com as bordas da bacia mais degradadas. Se os aros forem feitos de material mais fraco do que as muralhas, então, as muralhas devem ser comparativamente antigas para ter a aparência que têm. Neste cenário, um lago se formaria, seguido por uma muralha, e então um aro, que é incapaz de resistir à erosão devido à sua composição mais fraca.
p Contudo, se os aros e muralhas forem feitos do mesmo material, então as muralhas podem ser comparativamente jovens:uma bacia se formaria, com o material residual puxado para os aros e, posteriormente, para as muralhas maiores. Este último cenário implicaria que os lagos delimitados por muralhas estão entre os mais jovens de Titã, como eles ainda não viram sua muralha erodida e removida.
p "É difícil restringir o mecanismo exato de como essas muralhas se formam, mas com mais pesquisas vem uma compreensão cada vez maior de corpos intrigantes como Titã, "acrescentou Solomonidou.
p "A análise dos dados da Cassini das luas geladas de Saturno, em particular ao combinar dados de vários instrumentos, é altamente relevante para preparar a missão JUICE que irá explorar as luas geladas de Júpiter, "disse o co-autor Olivier Witasse, que também é cientista de projeto para a missão JUICE da ESA.
p "Mesmo que Titã seja excepcional, com lagos e chuvas que não são encontrados nas luas de Júpiter, saber mais sobre Titã acrescenta muito à nossa compreensão das luas geladas do Sistema Solar coletivamente. "
p As missões futuras irão investigar mais a fundo o Sistema Solar exterior — SUCO, por exemplo, será lançado em 2022 e partirá para explorar o sistema de Júpiter, enquanto a NASA planeja enviar outra missão, Libélula, especificamente para Titan em meados da década de 2020. Com a espaçonave de última geração configurada para revelar mais sobre as luas geladas ao redor dos planetas gigantes em nosso Sistema Solar, os cientistas estão ansiosos para desvendar os segredos de como esses objetos fascinantes se formaram e evoluíram.
p "Análise espectral e de emissividade das muralhas elevadas em torno dos lagos do norte de Titã, "por A. Solomonidou et al. é publicado em
Icaro .