Granizo gigante pode esconder a amônia perdida em Urano e Netuno

Imagem composta de Netuno, Urano, Saturno e Júpiter. Crédito: Júpiter de Juno: NASA / SwRI / MSSS / Gerald Eichstädt / Seán Doran; Saturno da Cassini: NASA / JPL-Caltech / Space Science Institute; Urano e Netuno do HST: NASA / ESA / A. Simon (Centro de Voo Espacial Goddard da NASA) e M.H. Wong e A. Hsu (Universidade da Califórnia, Berkeley)

Cogumelos – pedras de granizo gigantescas feitas de uma mistura de amônia e água – podem ser responsáveis por uma anomalia atmosférica em Netuno e Urano que tem confundido os cientistas. Um estudo apresentado por Tristan Guillot no Europlanet Science Congress (EPSC) 2021 mostra que cogumelos podem ser altamente eficazes em transportar amônia profundamente para a atmosfera dos gigantes de gelo, escondendo o gás da detecção sob nuvens opacas.

Recentemente, observações remotas em comprimentos de onda infravermelho e de rádio mostraram que Urano e Netuno carecem de amônia em sua atmosfera em comparação com outros planetas gigantes em nosso sistema solar. Isso é surpreendente porque eles são muito ricos em outros compostos, como o metano, encontrado na nuvem primordial a partir da qual os planetas se formaram.

Ou os planetas formados em condições especiais, de material que também era pobre em amônia, ou algum processo contínuo deve ser responsável. Guillot, pesquisador do CNRS, Laboratoire Lagrange em Nice, França, recorreu a uma descoberta recente em Júpiter para uma possível resposta ao quebra-cabeça.

“A espaçonave Juno mostrou que em Júpiter, a amônia está presente em abundância, mas geralmente muito mais profunda do que o esperado, graças à formação de cogumelos. Mostro que o que aprendemos em Júpiter pode ser aplicado para fornecer uma solução plausível para este mistério em Urano e Netuno “, disse Guillot.

As observações de Juno em Júpiter mostraram que granizo de amônia-água pode se formar rapidamente durante tempestades por causa da capacidade da amônia de liquefazer cristais de gelo de água, mesmo em temperaturas muito baixas de cerca de -90 graus Celsius. Os modelos indicam que esses cogumelos em Júpiter podem atingir pesos de até um quilograma ou mais, um pouco mais altos do que as maiores pedras de granizo da Terra. À medida que mergulham, eles transportam amônia de maneira muito eficiente para a atmosfera profunda, onde acaba presa sob a base da nuvem.

Impressão do artista mostrando como os cogumelos se formam na atmosfera de planetas gigantes. Crédito: NASA / JPL-Caltech / SwRI / CNRS

“A química termodinâmica implica que esse processo é ainda mais eficiente em Urano e Netuno, e a região da semente do cogumelo é estendida e ocorre em maiores profundidades”, disse Guillot. “Assim, a amônia provavelmente está simplesmente escondida nas atmosferas profundas desses planetas, fora do alcance dos instrumentos atuais.”

Para determinar exatamente a que profundidade os cogumelos estão carregando amônia e água, pode ser necessário esperar até que um orbitador com instrumentos possa sondar a atmosfera dos gigantes de gelo de perto.

“Para compreender totalmente os processos, precisamos de uma missão dedicada para mapear a estrutura atmosférica profunda e compreender a mistura em atmosferas de hidrogênio”, disse Guillot. “Netuno e Urano são um elo crítico entre planetas gigantes, como Júpiter e Saturno, e exoplanetas gigantes de gelo que estamos descobrindo na galáxia. Nós realmente precisamos ir até lá.”


Publicado em 17/09/2021 10h43

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