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‘Ondas altas movendo-se em câmera lenta’: é assim que os oceanos oleosos na lua gigante de Saturno, Titã, podem se comportar
Se você está procurando as melhores ondas do sistema solar, a lua de Saturno, Titã, pode ser o seu local ideal para surfar extraterrestre, onde uma brisa suave que apenas levanta uma ondulação na Terra pode gerar ondas de 3 metros de altura no mundo gelado.
Um novo modelo chamado “PlanetWaves” foi desenvolvido por pesquisadores para descrever com precisão como podem ser as ondas em corpos líquidos em outros mundos. As tentativas anteriores de fazê-lo concentraram-se apenas no gravidade de um planeta, mas o PlanetWaves também aplica a pressão atmosférica e a natureza do líquido que está sendo soprado – sua densidade, viscosidade e tensão superficial, que quantifica a resistência do líquido às ondulações.
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A equipe de Schneck calibrou seu modelo PlanetWaves com base em dados de 20 anos coletados por bóias no Lago Superior, que é o maior lago de água doce da Terra e está situado na fronteira entre o Canadá e os Estados Unidos. O modelo foi capaz de replicar as medições com precisão, dando aos pesquisadores confiança para aplicá-lo a outros mundos.
“Sobre Terranos acostumamos com certas dinâmicas de ondas”, disse Andrew Ashton, do MIT e do Woods Hole Oceanographic Institution, no comunicado. “Mas com este modelo, podemos ver como as ondas se comportam em planetas com diferentes líquidos, atmosferas e gravidade, o que pode desafiar nossa intuição.”
Saturnoa maior lua de Titã foi seu foco principal, simplesmente porque é o único outro mundo que sabemos com certeza que tem corpos líquidos em sua superfície, com seus rios, lagos e mares sendo mapeados pelo Cassini–Huygens missão.
No entanto, o líquido de Titã não é água, mas sim hidrocarbonetos oleosos, como metano e etano, tornados líquidos apenas devido às temperaturas extremamente frias de –179 graus Celsius (–290 graus Fahrenheit).
“Para Titã, o que é tentador é que não temos nenhuma observação direta da aparência desses lagos”, disse Taylor Perron, do MIT, no comunicado. “Portanto, não sabemos ao certo que tipo de ondas podem existir ali. Agora este modelo nos dá uma ideia.”
A equipe descobriu que um vento fraco poderia levantar ondas de 3 metros de altura nos lagos de Titã, graças à baixa gravidade de Titã, que é 14% da força da gravidade na Terra, e à natureza relativamente leve do líquido, que o torna mais fácil de se mover.
“Parecem ondas altas movendo-se em câmera lenta”, disse Schneck. “Se você estivesse na margem deste lago, você sentiria apenas uma brisa suave, mas veria essas ondas enormes fluindo em sua direção, o que não é o que esperaríamos na Terra.”
À medida que as ondas atingem as costas, elas são fonte de erosão considerável. Poderiam as ondas gigantes de Titã potencialmente responder a um enigma que persiste sobre a natureza dos lagos e costas de Titã?
“Ao contrário da Terra, onde muitas vezes existe um delta onde um rio encontra a costa, em Titã há muito poucas coisas que se parecem com deltas, embora existam muitos rios e costas”, disse Taylor Perron, também do MIT. “As ondas poderiam ser responsáveis por isso?”
Compreender o tamanho das ondas de Titã também será importante caso uma das nossas agências espaciais decida enviar uma sonda para flutuar num dos lagos ou mares de Titã.
“Você gostaria de construir algo que pudesse suportar a energia das ondas, por isso é importante saber que tipo de ondas esses instrumentos enfrentariam”, disse Schneck.
A equipe também aplicou seu modelo PlanetWaves a vários outros mundos. Marte parece não ter mais água líquida, mas há bilhões de anos ela tinha. Com o tempo, Marte perdeu grande parte da sua atmosferae a pressão e a temperatura do ar caíram. Quando isso aconteceu, seriam necessários ventos mais fortes para levantar as ondas, enquanto ventos mais fracos teriam sido suficientes antes.
Além do sistema solarhá uma variedade de mundos que podem suportar algum tipo de líquido, embora até agora nenhum tenha sido confirmado como realmente tendo líquidos. No entanto, o zona habitável planeta LHS 1140b tem uma densidade que sugere que até 19% de sua massa é de alguma forma água. Sendo uma super-Terra com gravidade mais forte que o nosso planeta, as ondas em qualquer oceano hipotético seriam muito menores do que na Terra para a mesma velocidade do vento.
Mais exótico é o exoplaneta Kepler-1649b, que é um planeta quente Vênus-mundo com gravidade semelhante à da Terra. Vénus tem grandes quantidades de ácido sulfúrico na sua atmosfera, e Kepler-1649b também pode ter. Se esse ácido sulfúrico puder existir na superfície do planeta, seriam necessários ventos fortes apenas para causar ondulação no lago ácido, porque o ácido sulfúrico é duas vezes mais denso que a água líquida.
O último exoplaneta em que empregaram o PlanetWaves foi 55 Cancri e, que é um mundo quente, possivelmente coberto por lagos de lava. Como a lava é geralmente bastante espessa e viscosa, e a gravidade de 55 Cancri e é mais forte que a da Terra, seriam necessários ventos com força de furacão na região de 80 milhas por hora apenas para causar uma ondulação no oceano de lava.
Os resultados foram publicados em 3 de abril no Jornal de Pesquisa Geofísica: Planetas.
