Alguns dos mundos mais fascinantes em nossa vizinhança cósmica não são planetas, mas as luas que orbitam ao redor deles.
Todos os planetas do nosso sistema solar, exceto dois, têm satélites naturais de um tipo ou de outro. A própria lua da Terra, um mundo lindo, mas totalmente morto, moldado por vulcões antigos e inúmeras crateras de impacto, é sem dúvida a mais familiar, mas está longe de ser a mais interessante. Cada um dos planetas gigantes do sistema solar externo é acompanhado por um grande séquito de satélites, muitos dos quais formados ao mesmo tempo e do mesmo material rico em gelo dos planetas que os hospedam. Embora longe do sol e carentes de luz e calor solar, eles mostram tanta variedade quanto os próprios planetas.
Aqui, faremos uma viagem para visitar alguns dos mais estranhos e emocionantes desses mundos surpreendentes. Alguns, como Calisto de Júpiter e Mimas de Saturno, estão congelados há bilhões de anos, mas apresentam cicatrizes extraordinárias de exposição a bombardeios do espaço. Outros, como as luas pastor de Saturno, Pan e Atlas, e a solitária Nereida de Netuno, foram afetados ao longo de sua história por interações com seus vizinhos. O mais emocionante é que alguns desses mundos exóticos foram aquecidos por poderosas forças das marés de seus planetas pais, desencadeando fases de atividade violenta como aquelas que moldaram Miranda, a lua Frankenstein de Urano. Em alguns casos, essas forças ainda estão em ação hoje, criando corpos fascinantes como o torturado Io de Júpiter e o gelado Enceladus de Saturno, cujo exterior plácido pode até esconder o maior segredo do sistema solar: a própria vida extraterrestre.
Encélado
Desde que a sonda Cassini da NASA chegou a Saturno em 2004, o pequeno satélite interno do planeta anelado, Enceladus, tornou-se um dos mundos mais intensamente estudados e debatidos em todo o sistema solar. Ele deve sua recente fama à descoberta de enormes plumas de gelo de água em erupção no espaço ao longo de fissuras em seu hemisfério sul – um sinal claro de água líquida espreitando logo abaixo da crosta gelada e fina da lua.
A estranha atividade de Enceladus era suspeitada antes da chegada de Cassini, graças a imagens anteriores que mostravam que a lua tinha uma superfície excepcionalmente brilhante e crateras que parecem estar cobertas de neve. No entanto, a descoberta das plumas de gelo – inicialmente feita quando Cassini voou direto através de uma delas – foi uma confirmação espetacular de que Encélado é um mundo ativo.
Com um diâmetro de 313 milhas (504 km) e uma composição de rocha / gelo, Enceladus deveria ter congelado bilhões de anos atrás, como muitos de seus vizinhos no sistema de Saturno. Mas as forças das marés causadas por um cabo de guerra gravitacional entre Saturno e uma lua maior, Dione, mantêm o interior da lua quente e ativo, tornando-a um alvo principal na caça à vida no sistema solar.
Enquanto grande parte do gelo de água cai para cobrir a superfície, uma quantidade substancial escapa da fraca gravidade e entra em órbita ao redor de Saturno. Aqui, ele se espalha para formar o anel E em forma de rosquinha – o mais externo e esparso dos principais anéis de Saturno.
Calisto
A mais externa das luas galileanas de Júpiter, Calisto é a terceira maior lua do sistema solar e é apenas ligeiramente menor que Mercúrio. Sua principal reivindicação à fama é o título de objeto com mais crateras no sistema solar; sua superfície escura está coberta de crateras até o limite de visibilidade, a mais profunda das quais expôs gelo fresco de baixo e espalhou detritos brilhantes de ‘ejeção’ pela superfície.
Calisto deve sua superfície com crateras à sua localização no sistema de Júpiter – a gravidade do planeta gigante exerce uma influência poderosa, interrompendo as órbitas dos cometas que passam e, muitas vezes, puxando-os para seu destino, mais espetacularmente demonstrado no impacto de 1994 do cometa Shoemaker-Levy 9.
As luas maiores de Júpiter estão diretamente na linha de fogo e acabam absorvendo mais do que sua parcela justa de impactos, mas os vizinhos internos de Calisto – influenciados por maiores forças de maré – passaram por processos geológicos que varreram a maioria de suas crateras antigas. A superfície de Calisto, no entanto, permaneceu essencialmente inalterada por mais de 4,5 bilhões de anos, desenvolvendo sua densa paisagem de crateras sobrepostas ao longo de éons.
Dáctilo
243 Ida, um asteróide designado como um planeta menor, tem uma lua medindo apenas 0,99 milhas (1,6 km) em seu eixo mais longo. Graças à fraca gravidade do asteróide maior, é improvável que Dactyl seja um objeto capturado em órbita, mas a alternativa – que Ida e Dactyl se formaram lado a lado – levanta tantas perguntas quanto responde.
Ida é um membro importante da família Koronis de mais de 300 asteróides, todos os quais compartilham órbitas semelhantes. Acredita-se que a família tenha se formado há 1 ou 2 bilhões de anos, durante uma colisão de asteróide. Dactyl poderia ser um fragmento menor de destroços da colisão que acabou em órbita ao redor de Ida, mas há um problema – modelos de computador sugerem que Dactyl seria quase certamente destruído por um impacto de outro asteróide.
Então, como pode ter mais de um bilhão de anos?
Uma teoria é que a família Koronis é mais jovem do que parece, e as fortes crateras de Ida se devem a uma tempestade de impactos desencadeada na divisão original. Outra teoria é que o Dactyl sofreu um impacto perturbador, mas se recompôs em sua órbita, conforme descoberto pela NASA – o que pode explicar sua forma surpreendentemente esférica.
Iapetus
Jápeto tem duas reivindicações distintas para um lugar em qualquer lista de satélites estranhos. O primeiro se tornou óbvio quando foi descoberto em 1671 – é muito mais escuro quando visto de um lado de sua órbita em comparação com o outro. Seu hemisfério anterior – a metade voltada para a frente enquanto orbita Saturno – é marrom escuro, enquanto o hemisfério posterior é cinza claro. Uma das primeiras teorias para explicar a diferença de cor era que o lado da frente está coberto de poeira gerada por impactos de minúsculos meteoritos em pequenas luas externas, que fazem uma espiral em direção a Saturno, conforme encontrado pela NASA.
No entanto, as imagens da Cassini revelam uma história mais complexa. A maior parte do material escuro parece vir de dentro de Jápeto, deixado para trás como um “atraso” escuro quando o gelo carregado de poeira da superfície da lua se sublima – passa de sólido a vapor. O processo provavelmente foi iniciado pelo acúmulo de poeira das luas externas no hemisfério anterior, mas, uma vez que começou, a tendência da superfície escura de absorver calor causou um efeito de sublimação descontrolado.
Jápeto também é circundado por uma cordilheira equatorial montanhosa com 13 km de altura e 20 km de largura, dando à lua sua forma distinta de nogueira. As origens desta crista são intrigantes – algumas teorias sugerem que é um “fóssil” de uma época em que Jápeto se estendia muito mais rápido e se projetava no equador, enquanto outros pensam que poderia ser destroços de um sistema de anéis que uma vez circundou a lua e entrou em colapso em sua superfície.
Nereida
Nereida foi a segunda lua encontrada a orbitar Netuno, e sua reivindicação à fama surge de sua órbita extrema. A distância de Nereida de Netuno varia entre 870.000 e 6 milhões de milhas (1,4 milhão e 9,7 milhões de km). Esta órbita é geralmente típica de satélites capturados – asteróides e cometas varridos em órbitas altamente excêntricas pela gravidade dos planetas externos gigantes – mas o tamanho incomumente grande de Nereida sugere uma história bem mais interessante.
Evidências do sobrevôo da Voyager 2 em 1989 sugerem que Tritão foi capturado em órbita no Cinturão de Kuiper nas proximidades. Tritão teria interrompido as órbitas das luas originais de Netuno, ejetando muitas delas. Mas muitos astrônomos acreditam que Nereida pode ser uma sobrevivente, agarrada ao limite do alcance gravitacional de Netuno.
Io
Io é a mais interna das quatro gigantescas luas galileanas que orbitam o maior planeta do sistema solar, Júpiter. Mas enquanto os três exteriores são – pelo menos externamente – mundos plácidos e congelados de rocha e gelo, a paisagem de Io é uma mistura virulenta de amarelos, vermelhos e marrons, cheia de formações minerais bizarras e em constante mudança criadas pelo enxofre que derrama em seu superfície em muitas formas. Io é o mundo mais vulcânico do sistema solar. A estranha superfície de Io foi observada pela primeira vez durante os voos da sonda espacial Pioneer no início dos anos 1970, mas sua natureza vulcânica foi prevista apenas semanas antes da chegada da missão Voyager 1 em 1979.
A lua é pega em um cabo de guerra gravitacional entre seus vizinhos externos e a própria Júpiter, e isso impede que sua órbita se estabeleça em um círculo perfeito. Pequenas mudanças na distância de Io de Júpiter – menos de 0,5% de variação em sua órbita – criam enormes forças de maré que atingem o interior da lua em todas as direções. Rochas que se esfregam umas nas outras esquentam devido ao atrito, mantendo o núcleo da lua derretido e criando enormes reservatórios de magma no subsolo.
Embora a maioria das rochas de Io sejam silicatos semelhantes aos da Terra, eles têm pontos de fusão relativamente altos e, portanto, são principalmente derretidos em um oceano de magma quente que fica dezenas de quilômetros abaixo da superfície – a maior parte da atividade de superfície de Io, em contraste, envolve rochas ricas em enxofre que podem permanecer derretidas em temperaturas mais baixas.
Juntas, essas duas formas de vulcanismo há muito afastaram qualquer material gelado que Io originalmente possuía, deixando um mundo árido e sem gelo, apesar da temperatura média da superfície de -256 graus Fahrenheit (-160 graus Celsius).
Hyperion
Hyperion é o satélite de aparência mais estranha do sistema solar, sua superfície se assemelhando a uma esponja ou coral com poços profundos e escuros orlados por cristas afiadas de rocha e gelo mais brilhantes. Mas isso não é a única coisa estranha sobre o Hyperion: foi a primeira lua não esférica a ser descoberta e tem uma órbita distintamente excêntrica.
Em vez de combinar sua rotação com seu período orbital, ele gira em um padrão caótico, com seu eixo de rotação oscilando de maneira imprevisível. Como todas as luas do sistema solar externo, ela é feita principalmente de água gelada, mas sua superfície é estranhamente escura. Quando a Cassini passou voando, mediu sua densidade em 55% da água – seu interior é quase todo um espaço vazio.
Uma teoria popular para explicar essas características estranhas é que Hyperion é o remanescente sobrevivente de um satélite maior que orbitou entre Titã e Jápeto, e que foi amplamente destruído por uma colisão com um grande cometa. O material que sobreviveu em uma órbita estável se juntou novamente para criar o Hyperion como o conhecemos.
Titã
A maior lua de Saturno, Titã, é única no sistema solar como o único satélite com uma atmosfera própria substancial – uma descoberta que frustrou os cientistas da NASA quando as imagens das sondas Voyager revelaram apenas uma nebulosa bola laranja. O orbitador Cassini foi equipado com instrumentos infravermelhos e de radar que perfuraram a atmosfera opaca, revelando uma paisagem suavizada de rios e lagos que é diferente de qualquer outro mundo no sistema solar, exceto a Terra. Apesar de ser maior que Mercúrio, Titã só consegue manter sua atmosfera densa por causa do frio profundo. Localizada a cerca de 0,9 bilhão de milhas (1,4 bilhão de km) do sol, a temperatura média da superfície da lua é de congelamento -179 graus Celsius (-290 graus Fahrenheit).
A atmosfera de Titã é dominada pelo gás inerte nitrogênio – também o principal componente do ar da Terra – mas obtém sua cor distinta, névoa opaca e nuvens de uma proporção relativamente pequena de metano. Surpreendentemente, as condições em Titã são perfeitas para o metano alternar entre as formas gasosa, líquida e sólida, gerando um ‘ciclo do metano’ bastante semelhante ao ciclo da água que molda o clima da Terra. Em condições frias, o metano congela na superfície como geada e gelo. Em temperaturas moderadas, ele se condensa em gotas líquidas e cai como chuva que erode e amolece a paisagem antes de se acumular em lagos, enquanto em regiões mais quentes evapora e retorna à atmosfera.
Titã experimenta mudanças de estações muito semelhantes às do nosso planeta, embora seu ano seja de 29,5 anos terrestres. As temperaturas no pólo de inverno parecem favorecer as chuvas, de modo que os lagos migram de um pólo para o outro a cada ano titânico. Com toda essa atividade, Titã é um alvo intrigante na busca por vida extraterrestre, embora a maioria dos biólogos ache difícil imaginar organismos que poderiam existir em condições tão duras e quimicamente limitadas, e a maioria concorda que o vizinho interno aquoso de Titã, Enceladus, oferece mais perspectivas promissoras de vida.
Miranda
Miranda é um dos mundos mais estranhos do sistema solar. As imagens da Voyager revelaram uma colcha de retalhos extraordinária de terrenos, aparentemente reunidos ao acaso. Algumas partes têm muitas crateras e outras relativamente sem crateras – indicando a sua juventude, visto que foram menos expostas a bombardeamentos. Uma característica proeminente é um padrão de ovais concêntricos que lembram uma pista de corrida, enquanto em outros lugares as formas em V paralelas formam uma cicatriz em forma de viga.
Uma das primeiras teorias para explicar a aparência confusa de Miranda é que se trata de um mundo Frankenstein – uma coleção de fragmentos de uma lua predecessora que se aglutinou em órbita ao redor de Urano. Os astrônomos se perguntaram se o predecessor de Miranda poderia ter sido destruído por um impacto interplanetário e se esse evento cataclísmico poderia estar de alguma forma ligado à inclinação extrema de Urano. Estudos adicionais, no entanto, mostraram que tal teoria é insuficiente ao tentar explicar a mistura de características de superfície de Miranda, e o tipo certo de impacto é improvável. Em vez disso, parece plausível que a culpa seja das forças das marés.
Hoje Miranda segue uma órbita quase circular, mas no passado sua órbita estava em uma relação ‘ressonante’ com a lua maior, Umbriel. Isso trouxe as duas luas em alinhamentos frequentes que puxaram a órbita de Miranda em uma elipse alongada que sofreu forças de maré extremas. Empurrada, puxada e aquecida de dentro, sua superfície se fragmentou e se reorganizou antes que as luas se movessem novamente e a atividade de Miranda diminuísse.
Mimas
Quando as sondas espaciais Voyager da NASA enviaram de volta as primeiras imagens detalhadas de Mimas na década de 1980, os cientistas e o público ficaram chocados com sua semelhança com a Estrela da Morte de Guerra nas Estrelas. Uma enorme cratera – nomeada em homenagem a William Herschel, que descobriu a lua em 1789 – domina um hemisfério e tem quase o tamanho e a forma exatos da antena de laser para matar planetas sonhada por George Lucas muitos anos antes. Mas Mimas tem mais a oferecer do que referências culturais pop.
Mimas é a mais interna das luas substanciais de Saturno – orbitando mais perto do que Enceladus, mas mais longe do que Pan e Atlas – e com um diâmetro de apenas 246 milhas (396 km), é o menor objeto no sistema solar conhecido por ter entrado em um forma esférica de sua própria gravidade. Alguns objetos maiores do sistema solar ainda não conseguiram isso, e a maioria dos astrônomos concorda que isso só é possível para Mimas por causa da baixa densidade da lua – apenas 15% maior do que a água.
Pan e Atlas
As luas de Saturno, Pan e Atlas, são as menores luas do sistema solar. No entanto, apesar de seu tamanho, sua influência pode ser vista claramente da Terra na forma da ‘lacuna’ proeminente que eles criam no sistema de anéis do planeta.
Esses dois mundos minúsculos são talvez os exemplos mais conhecidos de luas pastor – pequenos satélites que orbitam dentro ou ao redor dos sistemas de anéis dos planetas gigantes. Como o nome sugere, quando combinados com a influência de luas externas distantes, esses satélites ajudam a reunir as partículas que orbitam no sistema de anéis enquanto “eliminam” outras. Pan é responsável por criar o Encke Gap, uma divisão proeminente no brilhante A Ring de Saturno, enquanto Atlas orbita fora do A Ring.
A propriedade mais intrigante de ambos os mundos é sua forma lisa, semelhante a uma noz ou disco voador. Bonnie Buratti, do Laboratório de Propulsão a Jato da NASA, acredita que as luas são cobertas por pequenas partículas varridas para manter o espaço entre os anéis livre. Como a maioria das partículas orbita em um plano de 0,6 milhas (1 km) de espessura, elas tendem a se acumular ao redor do equador de cada lua, formando uma crista equatorial distinta.
Publicado em 03/07/2021 00h13
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