Entre as muitas luas do nosso sistema solar, a Titã de Saturno se destaca – é a única lua com uma atmosfera e líquido substanciais na superfície. Tem até um sistema climático como o da Terra, embora chova metano em vez de água. Poderia também hospedar algum tipo de vida?
A missão Dragonfly da NASA, que enviará um módulo de pouso relocável para a superfície de Titã em meados da década de 2030, será a primeira missão a explorar a superfície de Titã e tem grandes objetivos.
Em 19 de julho, a equipe de ciência do Dragonfly publicou “Metas e objetivos científicos para o módulo de pouso relocável do Dragonfly Titan” no The Planetary Science Journal. O autor principal do artigo é Jason Barnes, investigador principal adjunto do Dragonfly e professor de física na Universidade de Idaho.
Os objetivos do Dragonfly incluem a busca por bioassinaturas químicas; investigando o ciclo de metano ativo da lua; e explorar a química pré-biótica que ocorre atualmente na atmosfera de Titã e em sua superfície.
“Titan representa a utopia de um explorador”, disse o co-autor Alex Hayes, professor associado de astronomia na Faculdade de Artes e Ciências e co-investigador do Dragonfly. “As perguntas científicas que temos para Titã são muito amplas porque não sabemos muito sobre o que realmente está acontecendo na superfície ainda. Para cada pergunta que respondemos durante a exploração da missão Cassini de Titã a partir da órbita de Saturno, ganhamos 10 novas.”
Embora a Cassini tenha orbitando Saturno por 13 anos, a espessa atmosfera de metano em Titã tornou impossível identificar com segurança os materiais em sua superfície. Embora o radar da Cassini tenha permitido aos cientistas penetrar na atmosfera e identificar estruturas morfológicas semelhantes às da Terra, incluindo dunas, lagos e montanhas, os dados não puderam revelar sua composição.
“Na verdade, na época em que a Cassini foi lançada, nem sabíamos se a superfície de Titã era um oceano líquido global de metano e etano, ou uma superfície sólida de gelo de água e orgânicos sólidos”, disse Hayes, também diretor do Cornell Center for Astrophysics and Planetary Science and the Spacecraft Planetary Image Facility in A&S.
A sonda Huygens, que pousou em Titã em 2005, foi projetada para flutuar em um mar de metano / etano ou pousar em uma superfície dura. Seus experimentos científicos eram predominantemente atmosféricos, porque eles não tinham certeza de que sobreviveria ao pouso. Dragonfly será a primeira missão a explorar a superfície de Titã e identificar a composição detalhada de sua superfície rica em orgânicos.
“O que é tão empolgante para mim é que fizemos previsões sobre o que está acontecendo na escala local na superfície e como Titã funciona como um sistema”, disse Hayes, “e as imagens e medições da Libélula vão nos dizer como certo ou eles estão errados. ”
Hayes tem trabalhado em Titan por quase toda sua carreira. Ele está particularmente ansioso para responder a algumas das questões levantadas por Cassini na área de sua especialidade: processos da superfície planetária e interações superfície-atmosfera.
“Meus principais interesses científicos são entender Titã como um mundo complexo semelhante à Terra e tentar entender os processos que estão conduzindo sua evolução”, disse ele. “Isso envolve tudo, desde as interações do ciclo do metano com a superfície e a atmosfera, até o encaminhamento do material pela superfície e a troca potencial com o interior.”
Hayes estará contribuindo com conhecimento significativo em outra área também: experiência operacional de missões rover da Mars.
“A missão Dragonfly se beneficia e representa a interseção da história substancial de Cornell com as operações de rover e a ciência da Cassini”, disse Hayes. “Ele reúne essas duas coisas ao explorar Titã com uma nave móvel realocável.”
Astrônomos de Cornell estão atualmente envolvidos nas missões Mars Science Laboratory e Mars 2020, e lideraram a missão Mars Exploration Rovers. As lições aprendidas com esses robôs em Marte estão sendo realocadas para Titã, disse Hayes.
O Dragonfly vai passar um dia inteiro em Titã (equivalente a 16 dias terrestres) em um local, conduzindo experimentos e observações científicas, e então voar para um novo local. A equipe de ciência precisará tomar decisões sobre o que a espaçonave fará a seguir com base nas lições da localização anterior – “que é exatamente o que os robôs de Marte vêm fazendo há décadas”, disse Hayes.
A baixa gravidade de Titã (cerca de um sétimo da da Terra) e a espessa atmosfera (quatro vezes mais densa que a da Terra) tornam-no um lugar ideal para um veículo aéreo. Sua atmosfera relativamente tranquila, com ventos mais leves que a Terra, o torna ainda melhor. E embora a equipe de ciência não espere chuva durante os voos do Dragonfly, Hayes observou que ninguém realmente conhece os padrões climáticos em escala local em Titã – ainda.
Muitas das questões científicas delineadas no artigo do grupo abordam a química pré-biótica, uma área que interessa profundamente a Hayes. Muitos dos compostos químicos prebióticos que se formaram na Terra primitiva também são formados na atmosfera de Titã, e Hayes está ansioso para ver o quão longe Titã realmente avançou no caminho da química pré-biótica. A atmosfera de Titã pode ser um bom análogo para o que aconteceu na Terra primitiva.
A busca da Dragonfly por bioassinaturas químicas também será ampla. Além de examinar a habitabilidade de Titã em geral, eles irão investigar bioassinaturas químicas potenciais, passadas ou presentes, tanto da vida à base de água quanto daquela que pode usar hidrocarbonetos líquidos como solvente, como em seus lagos, mares ou aquíferos.
Publicado em 12/08/2021 11h22
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