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Uma nova análise de imagens captadas pela sonda New Horizons durante o sobrevoo de 2015 encontrou indícios de que nitrogênio líquido está aflorando na superfície de Plutão, ao longo da borda norte de Sputnik Planitia, a enorme bacia glacial em formato de coração que aparece nas fotos mais conhecidas do planeta anão.
O achado é intrigante porque a temperatura na superfície de Plutão nunca passa de cerca de -229°C, enquanto o ponto de fusão do nitrogênio é de -209,9°C. Ou seja, alguma coisa está esquentando o suficiente para derreter nitrogênio congelado e trazê-lo até a superfície, e os cientistas ainda tentam entender o quê.
A pesquisa foi conduzida por uma equipe liderada por Alan Stern, investigador principal da missão New Horizons e vice-presidente do Southwest Research Institute (SwRI). O grupo comparou imagens de Plutão com fotos de satélite de regiões da Terra onde também há indícios de líquido subindo a partir de camadas mais profundas de gelo, e encontrou semelhanças que apontam para um processo parecido acontecendo no mundo gelado.
Segundo Stern, Plutão nunca deixa de surpreender, e esse novo resultado é mais um exemplo disso: além de sugerir que líquidos se manifestaram recentemente na superfície do planeta anão, o achado também indica um novo tipo de feição que muda ao longo do tempo por lá.
Pistas na Terra ajudam a entender Plutão
Visto de longe, Sputnik Planitia parece uma planície lisa, mas de perto é cheia de polígonos irregulares e sulcos, formando uma paisagem que lembra células de convecção congeladas na crosta de gelo de nitrogênio. Essas células aparecem contornadas por linhas escuras e finas que, em alguns pontos, parecem mais "molhadas", provavelmente por causa de nitrogênio líquido escorrendo. Como a atmosfera de Plutão não permite chuva de nitrogênio, esse material só pode estar vindo de baixo.
Foi justamente a semelhança da região norte de Sputnik Planitia com geleiras terrestres que sofreram infiltração ou escoamento de água por baixo do gelo que levou a equipe a procurar exemplos parecidos na Terra. Bacias na Antártida e na Groenlândia já mostraram evidências de água de degelo subindo de baixo para cima, formando marcas escuras e estreitas em áreas onde a água líquida se acumula em poças e canais sobre o gelo e a neve. Nesses dois lugares, o calor que derrete o gelo vem provavelmente de atividade geotérmica, no caso da Groenlândia, ou da pressão exercida pelo próprio peso da geleira.
A origem do nitrogênio que sobe em Plutão ainda não está totalmente esclarecida. Pode ser derretimento na base da camada de gelo ou até algum tipo de reservatório de nitrogênio líquido escondido mais fundo. De qualquer forma, algo está produzindo calor suficiente para derreter o material ou manter um possível lago de nitrogênio em estado líquido.
O brilho de Sputnik Planitia já era um indício
Antes mesmo de a New Horizons sobrevoar Plutão, cientistas já haviam notado que Sputnik Planitia é um dos terrenos mais claros do planeta, o que sugeria algum processo capaz de "renovar" a superfície periodicamente. A subida de nitrogênio líquido é a explicação mais provável, já que esse material sobe com facilidade através do gelo sólido de nitrogênio. É como se fosse uma espécie de vulcanismo, só que com gelo no lugar de lava.
O mecanismo exato que aquece e derrete esse nitrogênio ainda não é bem compreendido. Mas, segundo o estudo do SwRI, é bem provável que a fonte de calor venha da pressão exercida pelas geleiras de Sputnik Planitia, que têm quilômetros de espessura. Também não se descarta alguma contribuição de calor vindo do núcleo de Plutão, possivelmente relacionada a decaimento radioativo ou outros processos térmicos internos. Ao chegar à superfície, o material se acumula em poças e escorre pela paisagem, formando as marcas mais escuras vistas na planície glacial. É curioso que outras regiões de Plutão não mostrem esse tipo de atividade, mas como o planeta ainda não foi mapeado por completo, o fenômeno pode estar ocorrendo em outros pontos fora do alcance das imagens.
As imagens sugerem que essa região é relativamente jovem se comparada a outras áreas de Plutão. De acordo com a cientista Kelsi Singer, do SwRI, modelos indicam que a superfície de Sputnik Planitia provavelmente tem menos de um milhão de anos, considerando a renovação constante do terreno, o que significa que as feições observadas se formaram depois disso. Singer destaca que Plutão tem terrenos únicos, não encontrados em nenhum outro lugar do Sistema Solar, e que essa área de Sputnik Planitia é um desses casos: suas condições permitem estudar como diferentes materiais se comportam em ambientes praticamente impossíveis de reproduzir na Terra.
Triton e Éris podem trazer mais respostas
Os processos de derretimento, escoamento e recongelamento de nitrogênio observados em Plutão têm paralelos em outros pontos do Sistema Solar externo, especialmente em Tritão, a maior lua de Netuno. Tritão apresenta gêiseres de nitrogênio em parte de sua superfície, e mecanismos semelhantes podem estar atuando sob sua camada de gelo.
Para o modelador computacional Orkan Umurhan, do SETI Institute, que desenvolveu simulações confirmando que o nitrogênio pode derreter na base das geleiras de Plutão, esses resultados reforçam a importância de estudar melhor a física do nitrogênio sólido em temperaturas extremamente baixas. Segundo ele, é essencial entender como esse material se comporta sob estresse e tensão até o ponto de derreter, algo que nunca foi estudado em detalhe em laboratório.
A equipe responsável pelo estudo afirma que a continuidade da pesquisa sobre os terrenos de Plutão pode ser complementada por observações de Tritão e do planeta anão Éris, que devem ajudar a entender melhor o comportamento do gelo em mundos tão frios.
