Cassini explora o mar de metano Ligeia Mare em Titã

Das centenas de luas no nosso Sistema Solar, a lua Titã é a única com uma densa atmosfera e com grandes reservatórios líquidos em sua superfície, fazendo dela de alguma forma muito parecida com um planeta terrestre.
A Terra e Titã possuem atmosferas dominadas por nitrogênio, no caso de Titã, mais de 95% de nitrogênio. Contudo, diferente da Terra, Titã tem pouco oxigênio, o resto da atmosfera é constituída na sua maior parte de metano e outros gases incluindo o etano. E nas temperaturas congelantes devido a grande distância que Titã está do Sol, o metano e o etano podem existir na forma líquida, na sua superfície.
Por essa razão, os cientistas têm por muito tempo especulado sobre a possível existência de lagos e mares de hidrocarbonetos em Titã, e os dados da missão Cassini-Huygens não decepcionaram as expectativas. 

Desde que chegou por lá em 2004, a sonda Cassini já revelou que mais de 1.6 milhão de quilômetros quadrados da superfície de Titã, ou seja, cerca de 2% de toda a superfície é coberta de líquido. Existem três grandes lagos, todos eles localizados perto do polo norte do satélite, e circundados por lagos menores no hemisfério norte. Somente um grande lago foi encontrado no hemisfério sul de Titã.

A composição exata destes reservatórios líquidos permaneceu um mistério até 2014, quando o instrumento radar da Cassini foi usado pela primeira vez para mostrar que Ligeia Mare, o segundo maior do mar de Titã e semelhante em tamanho para o Lago Huron e Lago Michigan combinados, é rica em metano. 

Um novo estudo publicado no Journal of Geophysical Research: Planets, que utilizou o instrumento de radar de um modo diferente, confirma de forma independente o resultado.
“Antes da Cassini, nós esperávamos descobrir que Ligeia Mare seria na sua maior parte composto de etano, que seria produzido em abundância na atmosfera quando a luz do Sol quebra as moléculas de metano. Ao invés disso, esse mar é composto predominantemente de metano puro”, disse Alice Le Gall, um membro associado da equipe de radar no laboratório de pesquisa francês LATMOS em Paris, e principal autor do estudo.
O novo estudo é baseado nos dados coletados com o radar da Cassini durante os sobrevoos de Titã, ocorridos entre 2007 e 2015. Um número de explicações possíveis foi levantada para explicar o metano do Ligeia Mare, de acordo com Le Gall. “O Ligeia Mare pode ser renovado por uma chuva fresca de metano, ou algo pode estar removendo o etano dele. É possível que o etano se deposite no assoalho do lago, ou ele está fluindo para o mar adjacente, conhecido como Kraken Mare, mas para decidir isso, serão necessários novos dados”.

Na pesquisa os cientistas combinaram algumas observações de radar que indicam o calor emitido pelo Ligeia Mare. Eles também usaram dados de um experimento de 2013 que registrou sinais de rádio refletidos pelo Ligeia Mare. Os resultados desses experimentos foram apresentados num artigo de 2014 liderado por Marco Mastrogiuseppe da Universidade de Cornell, em Ithaca, Nova York, que também contribuiu para o estudo atual.
Durante o experimento de 2013, os instrumentos de radar detectaram ecos do assoalho do mar e inferiram a profundidade do Ligeia Mare, a primeira detecção de um mar em outro mundo. Os cientistas ficaram surpresos ao descobrirem que as profundidades no mar são de aproximadamente 160 metros no ponto mais profundo.
Le Gall e seus colegas usaram as informações de profundidade para separar as contribuições feitas para a temperatura do mar pela água do mar e pelo seu assoalho, o que deu ideias sobre suas respectivas contribuições.
“Com isso, nós descobrimos que o assoalho do Ligeia Mare é provavelmente coberto por uma camada de compostos ricos em material orgânico”, adicionou Le Gall.
Na atmosfera de Titã, o nitrogênio e o metano reagem para produzir uma grande variedade de materiais orgânicos. Os cientistas acreditam que os materiais mais pesados caem na superfície. Le Gall e seus colegas pensam que quando esses compostos chegam no mar, ou caindo diretamente do ar, ou por chuva, ou por algum tipo de rio em Titã, alguns deles são dissolvidos em metano líquido. Os compostos insolúveis como as nitrilas e o benzeno, afundam e se depositam no assoalho oceânico.
O estudo também descobriu que a costa ao redor do Ligeia Mare pode ser porosa e inundada com hidrocarbonetos líquidos. Os dados foram adquiridos por um período entre o inverno e a primavera local, e os cientistas esperavam que como na Terra, o terreno sólido ao redor do mar se aquecesse mais rapidamente do que o mar.
Contudo, as medidas feitas pela Cassini não mostraram uma grande diferença de temperatura entre o mar e a sua linha de costa durante o período. Isso sugere que os terrenos ao redor dos lagos e dos mares são umedecidos com hidrocarbonetos líquidos, que fariam com que ele aquecesse e esfriasse como o próprio mar.
“É maravilhoso estar fazendo exploração e oceanografia num mundo extraterrestre, ainda mais esse mundo sendo uma lua de um planeta”, disse Seteve Wall, vice-líder da equipe de radar da Cassini no Laboratório de Propulsão a Jato da NASA em Pasadena, na Califórnia. “Titã, não para de nos surpreender”.

Fonte: NASA