quinta-feira, 17 de março de 2011

Cassini observa a transformação da superfície equatorial de Titã por acção das chuvas sazonais

Agora que o inverno do hemisfério sul em Titã dá lugar à primavera, os cientistas observaram, pela primeira vez, evidências de chuva de metano na região equatorial da maior lua de Saturno.
As observações da sonda Cassini, de nuvens concentradas perto do equador, fornecem evidências de uma mudança de clima sazonal de Titã para baixas latitudes, após o equinócio de Agosto de 2009 no sistema de Saturno (planeta e luas).

A sonda Cassini da NASA revela a mudança das estações, pois capta nuvens concentradas perto do equador da maior lua de Saturno, Titã. As nuvens de metano na troposfera, a parte mais baixa da atmosfera, aparecem em branco e estão, principalmente, perto do equador de Titã. As áreas mais escuras são as partes da superfície com albedo baixo, isto é, não reflectem muita luz - Crédito: NASA/JPL/SSI

As chuvas originadas por estas nuvens, captadas pela sonda Cassini, no final de 2010, aparentemente escureceram a superfície da lua e os cientistas acreditam que isso aconteceu porque essas áreas ficaram molhadas depois das chuvas de metano.
Estas observações, publicadas hoje na revista Science, combinadas com observações anteriores, mostram que os sistemas climáticos da espessa atmosfera de Titã e as alterações na sua superfície são afectados pela mudança das estações.
Para os cientistas, estas observações ajudam a compreender o funcionamento de Titâ como um sistema, assim como processos semelhantes no nosso planeta.

O equinócio de Saturno aconteceu em Agosto de 2009 e as estações mudaram (um ano de Saturno corresponde a 30 anos terrestres). Os vários anos de observações da sonda Cassini sugerem que o padrão global de circulação atmosférica de Titã responde às mudanças da iluminação solar, influenciado pela atmosfera e pela superfície. Cassini mostrou que a temperatura superficial responde mais rapidamente às mudanças da luz solar do que a atmosfera espessa. A alteração do padrão de circulação produz nuvens na região equatorial de Titã.

A sonda Cassini mostra uma enorme tempestade, em forma de seta, que se formou na região equatorial de Titã, registando as mudanças climáticas sazonais sobre a maior lua de Saturno. A parte da tempestade visível tinha 1.200 Km de extensão leste-oeste. O tempo vem mudando em Titã desde o equinócio de Agosto de 2009, quando o sol estava directamente sobre o equador de Saturno e das suas luas, e as tempestades nas latitudes baixas são mais comuns - Crédito: NASA/JPL/SSI

Nuvens em Titã são formadas de metano e fazem parte de um ciclo parecido com o da Terra que usa o metano em vez de água. Em Titã, o metano enche lagos na superfície, satura as nuvens na atmosfera e cai como chuva. Embora haja evidências de que já fluíram líquidos na superfície do equador de Titã no passado, só tinham sido observados na superfície hidrocarbonetos líquidos, tais como metano e etano, em lagos nas latitudes polares. As regiões equatoriais de Titã apresentam vastas extensões de dunas próprias de um clima predominantemente árido. Os cientistas já suspeitavam que as nuvens podiam aparecer na região equatorial de Titã com a entrada da primavera. No entanto, não tinham a certeza se os canais secos que tinham observado resultaram de chuvas sazonais ou permaneceram de um clima anterior mais húmido.
O aparecimento das nuvens no equador de Titã, em Outubro de 2010, foi precedido por uma tempestade em forma de V na mesma região, em Setembro de 2010. As imagens da Cassini, obtidas nos meses seguintes, permitiram observar alterações superficiais de curta duração visíveis na superfície de Titã. Uma região equatorial, ao longo da fronteira sul do campo de dunas Belet, assim como áreas menores nas proximidades, ficou mais escura. Depois de excluir outras possíveis causas para alterações da superfície, os cientistas concluíram que essa mudança de luminosidade é mais provável ter resultado da superfície molhada pela chuva de metano, o que sugere que os canais secos observados em baixas latitudes de Titã são esculpidos por precipitação sazonal.

Esta série de imagens da sonda Cassini da NASA mostra as mudanças na superfície da lua de Saturno Titã, à medida que a transição para a primavera traz chuvas de metano para latitudes equatoriais da lua.
As nuvens brancas e brilhantes de metano na troposfera, são mais visíveis no lado esquerdo do painel B, na metade inferior do painel C, e lado direito do painel D. A parte da superfície aparece em tons de cinza.
 As imagens mostram as mudanças (área delineada) ao longo da fronteira sul de um campo de dunas Belet, perto do equador. O campo escuro de Belet ocupa a maior parte superior dessas imagens. (Belet parece escuro porque é feito de materiais diferentes das áreas vizinhas).
As latitudes equatoriais de Titã são principalmente áridas. Os cientistas consideram que as mudanças observadas nas imagens resultam da chuva de metano molhar a superfície. Algumas das áreas escuras crescem e depois diminuem em poucas semanas. A extensão máxima das mudanças está representada com um contorno azul.
A primeira imagem da montagem, o painel A, foi obtido no início da missão de Cassini, em 22 de outubro de 2007, e mostra como essa região tinha aparecido antes das tempestades. A segunda imagem, painel B, foi tomada em 27 de setembro de 2010. A enorme nuvem em forma de seta está fora da imagem, para a esquerda no painel B. Esta nuvem foi seguida rapidamente por grandes mudanças na superfície, o que pode ser visto no painel C, uma imagem capturada em 14 de outubro de 2010. Essas mudanças abrangem uma área de 500.000 quilómetros quadrados, aproximadamente a área combinada de Arizona e Utah, nos Estados Unidos. O terreno húmido ainda pode ser visto cerca de um mês depois da tempestade, no painel D, imagem obtida em 29 de outubro de 2010. Mas, em 15 de janeiro de 2011, data do painel E, a área aparece sobretudo seca e brilhante, com uma área ainda escura muito menor, ou seja molhada - Crédito: NASA/JPL/SSI

Estas observações sugerem que o tempo recente observado em Titã é semelhante ao das regiões tropicais da Terra. Nestas zonas, a Terra recebe a luz do sol mais directamente, criando uma faixa de movimento ascendente e nuvens de chuva que circundam o planeta.
Na Terra, as bandas de nuvens de chuva tropical deslocam-se um pouco com as estações, mas estão presentes dentro dos trópicos durante o ano todo. Em Titã, essas faixas extensas de nuvens podem existir nos trópicos apenas perto dos equinócios e mover-se para latitudes maiores à medida que o planeta se aproxima do solstício. Os cientistas esperam confirmar, através de fotografias, esta evolução de Titâ durante a progressão da primavera até ao verão do seu hemisfério norte (cada estação na lua dura um pouco mais que 7 anos terrestres).
Fonte: NASA

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