É hora de voltar para Netuno e sua lua, Tritão? Pode ser. Afinal, temos alguns negócios inacabados lá.

Já se passaram 30 anos desde que a espaçonave Voyager 2 da NASA passou pelo gigante gasoso e sua maior lua, e esse sobrevôo levantou mais perguntas do que respostas. Talvez tenhamos algumas respostas em 2038, quando as posições de Júpiter, Netuno e Tritão serão os perfeitos para uma missão.

A NASA está deliberando sobre a próxima missão em seu Programa de Descoberta, reduzindo-o a quatro possibilidades:uma missão para estudar a atmosfera de Vênus, um para observar a atividade vulcânica na lua de Júpiter, Io, um para mapear a superfície de Vênus e estudar sua geologia, e um para explorar a lua de Netuno, Tritão.

A missão conceitual para Tritão é chamada de Tridente, e está competindo com os outros três para se tornar uma missão completa.

Netuno é um planeta raramente visitado. Na verdade, apenas uma nave espacial já visitou. A Voyager 2 passou por Netuno em 1989, e nos deu alguns vislumbres tentadores de sua lua estranha, Tritão.

"Tritão sempre foi um dos corpos mais emocionantes e intrigantes do sistema solar, "disse Louise Prockter, diretor do Instituto Lunar e Planetário / Associação de Pesquisa Espacial das Universidades em Houston. Como investigador principal, Prockter lideraria a missão proposta ao Trident. "Sempre adorei as imagens da Voyager 2 e seus vislumbres tentadores desse bizarro, lua louca que ninguém entende, "Prockter adicionado em um comunicado de imprensa.

A missão Trident seria lançada em 2026, aproveitando um alinhamento raro e eficiente entre Júpiter, Netuno, e Triton em 2038. Ele faria a gravidade ajudar a sobrevoar a Terra, Vênus e Júpiter antes de continuar para Netuno. Todos esses sobrevôos impulsionarão a espaçonave em direção ao seu objetivo. Em seguida, realizaria um sobrevoo de Netuno e um sobrevoo de Tritão. Tristemente, o perfil da missão não inclui qualquer orbitador ou módulo de pouso.

O caminho único da espaçonave significaria que, mesmo com apenas um sobrevoo de Tritão, seria capaz de mapear a superfície da lua quase completamente. Também seria capaz de voar a 500 km (310 milhas) da superfície, direto pela fina atmosfera de Tritão.

"Os designers de missão e navegadores são muito bons nisso, "disse William Frazier do JPL, engenheiro de sistemas de projetos da Trident. "Depois de 13 anos voando pelo sistema solar, podemos deslizar com confiança a borda superior da atmosfera de Tritão - o que é bastante incompreensível. "

Tritão tem um punhado de características estranhas que imploram por explicações.

Quando a Voyager 2 passou pela Triton em 1989, ela detectou algumas coisas que despertaram nossa curiosidade. Houve erupções de gás nitrogênio e poeira atingindo até 8 km (5 milhas) de altura. Apenas algumas crateras de impacto eram visíveis, e a superfície foi reaparecida várias vezes. Havia cumes, sulcos, afloramentos, planícies e planaltos, mas sem variações de superfície de mais de 1 km.

"Tritão é esquisito, mas ainda assim estranhamente relevante, por causa da ciência que podemos fazer lá, "disse o cientista do projeto Karl Mitchell Trident do JPL." Sabemos que a superfície tem todas essas características que nunca vimos antes, o que nos motiva a querer saber 'como funciona este mundo?' "

Os cientistas montaram o interior de Tritão, também, embora haja muitos que requerem confirmação e muitos que eles ainda não conhecem. É provavelmente um corpo diferenciado, o que significa que tem uma crosta, um manto e um núcleo. Mas o manto é provavelmente água líquida, e provavelmente há material radioativo suficiente no núcleo de Tritão para manter a água quente. Há evidências para apoiar tudo isso, mas uma missão esclareceria algumas coisas, e espero responder a algumas outras perguntas.

Há mais estranheza quando se trata de Tritão. Está em uma órbita retrógrada com Netuno, o que significa que orbita na direção oposta da rotação de Netuno. É a única grande lua do sistema solar a fazer isso. A única explicação para sua contra-rotação é que é um objeto capturado do Cinturão de Kuiper, em vez de uma lua in-situ. Também é muito inclinado em relação a Netuno, deslocado em 23 graus.

E então há a atmosfera. Tritão tem uma atmosfera de nitrogênio muito fina, com apenas vestígios de monóxido de carbono e metano. Os cientistas pensam que a atmosfera vem do derretimento do gelo de nitrogênio da superfície, que é coberto por uma fina camada de nitrogênio congelado recozido. E a ionosfera da lua está cheia de partículas carregadas e é 10 vezes mais ativa do que qualquer outra lua.

A ionosfera ativa é uma das qualidades mais misteriosas de Tritão. Normalmente, essa atividade é impulsionada pelo sol. Mas Tritão está tão longe do sol - 30 vezes mais longe do que a Terra - que algo mais deve estar impulsionando toda essa atividade.

O problema é, sabemos tudo isso a partir do único sobrevôo da Voyager 2, a uma distância de 40, 000 km (25, 000 milhas) de Triton. Precisamos de um olhar mais atento para aprender mais sobre este estranho, lua capturada.

Em seu trabalho, A NASA identificou uma série de empresas de alto nível, questões prioritárias que orientam suas seleções de missão. Estas são algumas das questões priorizadas pelo Grupo de Avaliação de Planetas Externos da NASA:

• Qual é a distribuição e história da vida no sistema solar?
• Qual é a origem, evolução, e estrutura dos sistemas planetários?
• Quais processos atuais moldam os sistemas planetários, e como esses processos criam diversos resultados dentro e entre diferentes mundos?

Um grande impulso de todo esse desejo exploratório está centrado na água, e o potencial manto de água líquida de Triton.

O Grupo de Avaliação de Planetas Externos da NASA tem um conjunto específico de questões relacionadas com a água, mundos oceânicos, e o papel que desempenham:

• O que controla a habitabilidade dos mundos oceânicos?
• Os mundos oceânicos têm vida agora, ou fizeram no passado?
• Qual foi o papel dos planetas gigantes no surgimento da vida na Terra ou em outras partes do sistema solar?

Existem outras luas oceânicas suspeitas no sistema solar, como Europa, Ganimedes e Enceladus. Mas Tritão está muito mais longe do sol do que as outras luas, e ao contrário dessas luas, O oceano subterrâneo de Tritão provavelmente se desenvolveu depois que Neptuno o capturou. Como foi esse processo?

"Como dissemos à NASA em nossa proposta de missão, Tritão não é apenas uma chave para a ciência do sistema solar - é um chaveiro inteiro:um objeto capturado do Cinturão de Kuiper que evoluiu, um mundo oceânico potencial com plumas ativas, uma ionosfera energética e uma jovem, superfície única, "disse o cientista do projeto Trident Karl Mitchell.

A missão Trident não pode responder a todas essas perguntas de uma vez. Mas pode pegar neles. Os instrumentos que compõem a carga útil científica serão selecionados para avançar nossa compreensão do Tritão em algumas frentes, não apenas o aspecto da água.

No caso do Trident, o conceito atual exige câmeras, dois espectrômetros, um magnetômetro, e um experimento científico de rádio. Um espectrômetro infravermelho mapearia a superfície, um espectrômetro de plasma investigaria a atmosfera, especialmente a ionosfera ativa de Triton, e o magnetômetro detectaria qualquer oceano subterrâneo.

A Trident usaria sua câmera de imagem full-frame para capturar as mesmas plumas que a Voyager 2 fotografou, mas em cheio "brilho de Netuno, "quando a luz refletida do sol iluminará o lado escuro de Tritão. Os cientistas podem observar as mudanças desde a última visita e aprender mais sobre o quão ativo é Tritão.

Tem havido muitas missões propostas para Netuno e Tritão ao longo dos anos. Incluindo Urano e suas luas, o par de gigantes de gelo e seus satélites representam a única classe de planeta que não exploramos em nosso sistema solar. E explorá-los não responderá apenas a perguntas sobre nosso próprio sistema. O tipo mais comum de exoplaneta detectado até agora são planetas semelhantes a Netuno. Portanto, tudo o que aprendemos sobre o Tritão, parte disso se estenderá ao nosso entendimento dos exoplanetas.

A missão Triton é apenas um conceito neste ponto. E está competindo com três outras missões de seleção. No verão de 2021, A NASA terá reduzido a escolha a dois finalistas, ou possivelmente um vencedor.

As propriedades incomuns de Tritão têm muito a nos ensinar sobre a evolução do sistema solar, sobre a água, habitabilidade e o potencial de vida no sistema solar externo, longe do sol. De nossa grande distância, somos forçados a adivinhar e questionar sobre esta lua estranha, e para embaralhar e re-embaralhar nossos poucos, imagens tentadoras dele.

Mas queremos mais respostas. E a única maneira de obter respostas reais é ir.