O Dióxido de Carbono da 'Lua Ariel' Indica Potencial 'Oceano Subsuperficial' Nesse Satélite do Planeta Urano

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Imagem: Space Daily

Ilustrativo.

 

No dia de ontem (29/07), o portal 'Space Daily' informou que a superfície da lua do Planeta Urano, Ariel, contém uma quantidade substancial de gelo de dióxido de carbono, particularmente em seu hemisfério traseiro, o lado que fica oposto ao movimento orbital da lua. Isso é inesperado, uma vez que o dióxido de carbono, mesmo no distante sistema uraniano—20 vezes mais distante do Sol do que a Terra—sublima facilmente em gás e escapa para o espaço.

 

De acorco com a nota do portal, os pesquisadores estão propondo que o dióxido de carbono na superfície de Ariel possa originar-se das interações entre a superfície da lua e partículas carregadas na magnetosfera de Urano. Esse processo, conhecido como radiólise, envolve a quebra de moléculas pela radiação ionizante.

 

No entanto, um novo estudo publicado em 24 de julho na The Astrophysical Journal Letters sugere uma possibilidade diferente: o dióxido de carbono e outras moléculas poderiam estar emanando do interior de Ariel, possivelmente de um oceano subsuperficial.

 

Utilizando o Telescópio Espacial James Webb da NASA, Richard Cartwright e sua equipe do Johns Hopkins Applied Physics Laboratory (APL) em Laurel, Maryland, analisaram os espectros químicos da lua e os compararam com misturas químicas simuladas em laboratório. Eles descobriram que Ariel possui algumas das mais altas concentrações de dióxido de carbono do sistema solar, com depósitos no hemisfério traseiro alcançando pelo menos 10 milímetros de espessura. Além disso, detectaram monóxido de carbono.

 

"Simplesmente não deveria estar lá. Você tem que chegar a 30 kelvins [menos 405 graus Fahrenheit] antes que o monóxido de carbono se torne estável," disse Cartwright. A temperatura média da superfície de Ariel, por outro lado, é cerca de 65 F mais quente. "O monóxido de carbono teria que ser ativamente reabastecido, sem dúvida."

 

A radiólise pode explicar parte desse reabastecimento. Experimentos de laboratório mostram que a radiação atingindo gelo de água misturado com materiais ricos em carbono pode produzir tanto dióxido de carbono quanto monóxido de carbono, explicando a abundância dessas moléculas no lado traseiro de Ariel.

 

No entanto, ainda há muitas incógnitas sobre a magnetosfera de Urano e suas interações com as luas. O sobrevoo da Voyager 2 por Urano há quase 40 anos sugeriu que tais interações poderiam ser limitadas devido ao desvio de 58 graus entre o eixo do campo magnético de Urano e o plano orbital das luas. Modelos recentes sustentaram essa ideia.

 

A maioria dos óxidos de carbono poderia, em vez disso, originar-se de processos químicos contínuos ou passados em um oceano subsuperficial sob o gelo de Ariel. Esses processos poderiam escapar através de fissuras na superfície ou plumas eruptivas.

 

Além disso, novos dados espectrais sugerem que a superfície de Ariel também pode conter minerais carbonatados, sais formados através da interação entre água líquida e rocha.

 

"Se nossa interpretação daquela característica carbonatada estiver correta, então é um resultado bastante significativo, porque isso significa que teve que se formar no interior," disse Cartwright. "Isso é algo que precisamos confirmar absolutamente, seja através de observações futuras, modelagem ou alguma combinação de técnicas."

 

A superfície de Ariel, marcada por cânions, sulcos e regiões suaves provavelmente resultantes de atividade criovolcânica, levou os pesquisadores a suspeitar de atividade geológica contínua ou passada. Um estudo de 2023 conduzido por Ian Cohen do APL sugeriu que Ariel e/ou sua irmã Miranda poderiam estar emitindo material para a magnetosfera de Urano, possivelmente através de plumas.

 

"Essas novas percepções ressaltam quão intrigante é o sistema uraniano," disse Cohen. "Seja para desbloquear as chaves de como o sistema solar se formou, entender melhor a complexa magnetosfera do planeta, ou determinar se essas luas são mundos oceânicos potenciais, muitos de nós na comunidade científica planetária estão realmente ansiosos por uma missão futura para explorar Urano."

 

Em 2023, a comunidade científica planetária, através do levantamento decadal de Ciência Planetária e Astrobiologia, priorizou a primeira missão dedicada a Urano, aumentando as esperanças de uma expedição científica ao gigante gasoso.

 

Cartwright vê isso como uma oportunidade para reunir dados cruciais sobre gigantes gasosos e suas luas possivelmente oceânicas, o que também poderia se aplicar a exoplanetas em outros sistemas estelares. Também é uma chance para obter respostas definitivas que só seriam possíveis explorando o sistema. Por exemplo, a maioria dos sulcos observados em Ariel, pensados para serem aberturas para seu interior, estão no lado traseiro. Se o dióxido de carbono e o monóxido de carbono estão vazando através desses sulcos, isso poderia explicar sua abundância no lado traseiro de Ariel.

 

"É um pouco forçado porque ainda não vimos muito da superfície da lua," advertiu Cartwright. A Voyager 2 capturou apenas cerca de 35% da superfície de Ariel durante seu breve sobrevoo. "Simplesmente não saberemos até realizarmos mais observações dedicadas," disse ele.

 

Relatório de Pesquisa: JWST Reveals CO Ice, Concentrated CO2 Deposits, and Evidence for Carbonates Potentially Sourced from Ariel's Interior

 

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