A mancha, carinhosamente apelidada de “Ilha da Magia”, foi vista no ano passado, durante um sobrevoo de rotina da nave espacial Cassini, e despertou o interesse dos astrônomos que perceberam que tinha alguma coisa diferente ali. Só que quando a nave passou pelo local pela segunda vez, a “Ilha da Magia” já não estava mais ali. Desapareceu, como em um passe de mágica.

Ela foi observada em Ligeia Mare, o segundo maior mar de Titã. Ao contrário dos mares que a gente conhece (os nossos aqui da Terra, no caso) que são preenchidos por água líquida, os mares da lua Titã são compostos de metano e etano líquidos, e são aproximadamente do tamanho dos Grandes Lagos da América do Norte.

Como a Terra, Titã tem uma atmosfera substancial (composta por nitrogênio-metano) e um ciclo sazonal. Na verdade, porque a lua está em uma transição de primavera para o verão (que vai completar em 2017), a mudança das estações poderia muito bem ter algo a ver com isso. Sendo assim, mais energia solar está sendo canalizada para o hemisfério norte dessa lua, resultando em tempo dinâmico e condições geológicas não observadas anteriormente.

“Esta descoberta nos diz que os líquidos no hemisfério norte de Titã não são simplesmente estagnados e imutáveis, mas sim que as mudanças acontecem”, observou Jason Hofgartner, da Universidade de Cornell, nos Estados Unidos. “Nós não sabemos exatamente o que causou o aparecimento dessa ‘ilha mágica’, mas nós gostaríamos de estudá-la mais”.

E já que não tem como ter certeza do que ela se trata, os pesquisadores elaboraram algumas hipóteses interessantes.

Os pesquisadores suspeitam em quatro possibilidades de explicação.

Antes dessa observação, esta região particular de Ligeia Mare tinha sido completamente desprovida de quaisquer recursos, incluindo ondas. Mas, como os astrônomos descobriram no início deste ano, Titã parece ser capaz de produzir ondas – ou pelo menos ondulações – em seus mares.

Neste caso, os ventos no hemisfério norte da lua poderiam chegar a Ligeia Mare e, assim, acabariam formando ondas. O sistema de imagens de radar da Cassini pode ter registrado essas ondas bem na hora que elas formaram uma espécie de ilha “fantasma”. Mas, dado o quão pequenas essas ondas são, essa pode ser a mais improvável das explicações.

Outra teoria é que a espaçonave Cassini tenha capturado imagens de gás metano borbulhando até a superfície, saindo de um oceano subterrâneo e chegando até a superfície. Essa teoria se sustenta pelo fato de o metano ser muito abundante na superfície de Titã. Mas como sua molécula só pode existir por um curto período de tempo antes de ser destruída por raios UV, ele deve ser reabastecido constantemente. Essa hipótese, portanto, faz bastante sentido, não acha?

Mas a listinha de ideias dos pesquisadores não para por aí. Outra teoria que eles consideram é que a tal da “ilha da magia” poderia ser um objeto sólido que estava na boa flutuando pela superfície da lua – algo como um iceberg. Quando a primavera chega em Titã, sólidos submersos formados pelo congelamento do inverno podem se tornar flutuantes. Mas estes objetos não são feitos de gelo/água. Se fossem, afundariam em um mar de hidrocarboneto líquido. Em vez disso, os icebergues flutuantes de Titã seriam compostos de uma mistura congelada de metano e etano.

Por último, é concebível também que Ligeia Mare tenha sólidos suspensos, que não são nem afundados nem flutuantes, mas agem como uma espécie de lodo em águas terrestres.

“Provavelmente, vários processos diferentes – como vento, chuva e marés – podem afetar o metano e etano presentes no lagos de Titã”, observou Hofgartner. “Queremos ver as semelhanças e diferenças entre os processos geológicos que ocorrem aqui na Terra. Em última análise, vai nos ajudar a compreender melhor os nossos próprios ambientes líquidos aqui”.

Provavelmente há mais coisas por vir com a chegada do verão na lua Titã. As estações da lua irão mudar em uma escala de tempo mais longa do que vivemos aqui na Terra. A transição do equinócio da primavera aconteceu no hemisfério norte da lua em agosto de 2009 e vai mudar para o solstício de verão só em maio 2017.

“Nós sugerimos que as nossas observações são um vislumbre inicial de processos dinâmicos que estão começando nos lagos e mares do norte de Titã conforme o verão se aproxima”, concluem os autores do estudo.

Complexo, não é?

A lua Titã de Saturno pode ser mais parecida com a Terra do pensamos, já que possui uma atmosfera dividida em camadas.

Ela é a maior lua de Saturno, e a única conhecida com uma atmosfera densa. Um melhor entendimento de como sua atmosfera nublada funciona poderia ajudar a encontrar aspectos parecidos em planetas e luas alienígenas. Entretanto, detalhes conflitosos sobre como ela é estruturada já são discutidos há alguns anos.

A parte mais baixa de qualquer atmosfera, conhecida como camada limite, é a mais influenciada pela superfície do planeta ou lua. Em troca, ela influencia a superfície com nuvens e ventos.

“Essa camada é muito importante para o clima e a meteorologia – nós vivemos na camada limite terrestre”, comenta o líder do estudo, Benjamin Charnay.

A camada limite da Terra, que tem entre 500 metros e três quilômetros de espessura, é controlada em grande parte pelo aquecimento solar na superfície terrestre. Como a Titã está muito mais longe do sol, sua camada pode ser bem diferente, mas isso ainda é muito incerto – a atmosfera dessa lua é grossa e opaca, o que não revela suas outras camadas.

"Por exemplo, enquanto a espaçonave Voyager 1 sugeriu que a camada limite da Titan tinha 3,5 quilômetros de espessura, a sonda Huygen que chegou mais perto da atmosfera observou que a camada tinha apenas 300 metros."

Para ajudar na solução desses mistérios, cientistas desenvolveram um modelo climático 3D de como a lua poderia responder a um aquecimento solar.

“A implicação mais importante dessas descobertas é que a Titã se parece mais com um planeta similar à Terra do que imaginávamos”, comenta Charnay.

As simulações revelaram que a atmosfera mais baixa da Titã está separada em duas camadas, ambas distintas da atmosfera superior em termos de temperatura. A mais baixa é bem rasa, com apenas 800 metros, e, como a da Terra, muda com o passar do dia. A que vem logo acima, com dois quilômetros, muda de acordo com as estações.

A existência dessas duas camadas, que respondem às mudanças climáticas, une as descobertas que antes eram conflitantes. “Não existem mais observações em conflito”, afirma Charnay.

Esse novo trabalho ajuda a explicar os ventos mensurados pela sonda Huygens, assim como os espaços entre as dunas gigantes, no equador da Titã. E também, “isso poderia implicar na formação de uma camada limite de nuvens de metano”, comenta Charnay. Essas nuvens aparentemente foram vistas antes, mas não era possível explicá-las.

No futuro, Charnay e seus colegas vão estudar como o metano de Titã faz um ciclo entre os lagos e mares superficiais até as nuvens atmosféricas, da mesma maneira que a água na Terra.

“Modelos 3D serão muito úteis no futuro, para explicar os dados que nós iremos conseguir das atmosferas de exoplanetas”, finaliza Charnay. [LiveScience]

Os outros integrantes desse grupo, até o momento, são Titan, uma outra lua também de Saturno, e Europa, uma lua de Júpiter.

Enceladus é considerada pequena, por ter um diâmetro de apenas cerca de 500 quilômetros. Em 2005, a mesma sonda Cassini descobriu que as fraturas localizadas na sua região polar sul, conhecidas popularmente por “listras de tigre”, emitem jatos de vapor de água rica em sal. Cassini também detectou moléculas orgânicas, que podem vir de fontes biológicas ou não biológicas, perto das “listras de tigre” e em grãos de poeira na região.

No pólo norte da lua Enceladus, encontra-se uma grossa camada de gelo com cerca de 50 quilômetros de espessura. E, embaixo dela, há uma rocha. Mas, no pólo sul desta mesma lua, pode haver uma camada de gelo de apenas 18 a 24 quilômetros de profundidade, de forma que abaixo dela estaria o oceano de que falamos.

De acordo com os cientistas da NASA, este oceano parece ser um “reservatório em forma de lente”. Novos estudos e outros dados recolhidos anteriormente pela sonda Cassini parecem apontar que ele se encontra em cima de um núcleo rochoso de silicato e “pode se estender até a metade ou mais para o equador em todas as direções”, disse David Stevenson, professor de ciência planetária no Instituto de Tecnologia da Califórnia (EUA).

Para Jonathan Lunine, da Universidade de Cornell (Estados Unidos), se isso for verdade, a água que circula na rocha iria pegar elementos como fósforo, enxofre, potássio e sódio – que são nada menos que essenciais para a formação de moléculas que a vida precisa.

Outro aspecto que chamou atenção dos descobridores deste improvável oceano foi que o gelo localizado no pólo norte da lua está cheio de crateras, enquanto que o do pólo sul é mais suave – o que, segundo eles, significa que ressurgiu e se suavizou.

Com relação ao oceano estar no topo da rocha, os dados de gravidade de Enceladus “fazem com que a base dele seja muito parecida com a base do nosso próprio oceano na Terra”, disse Lunine.

É o que você deve estar se perguntando, com base no fato de que ninguém foi até Enceladus para ver se o oceano realmente existe. Os cientistas garantem que há fortes indícios de sua existência, contudo, com base em medições de gravidade feitas por meio da Cassini.

Quando a sonda espacial está voando perto de Enceladus, a gravidade da lua muda a velocidade da nave, e os cientistas podem medir essas mudanças na Terra através da detecção das variações na frequência do sinal que Cassini envia.

Se a velocidade da nave espacial não sofresse nenhuma mudança, a frequência do sinal permaneceria a mesma. Mas, dependendo de onde Cassini voa, a frequência do sinal muda de forma particular. Isso permite que os cientistas tirem mais conclusões a respeito dos recursos que se encontram no subsolo da lua, como este oceano de água líquida de que falamos.

Os cientistas já sabiam sobre a presença de uma depressão ou “covinha” no pólo sul de Enceladus, “como se houvesse uma certa quantidade de material, efetivamente, em falta”, disse Lunine. Mas, neste novo estudo, a mudança na gravidade associada a esta depressão não era tão profunda como esperavam. “Deve haver alguma camada de maior densidade por baixo do gelo, e isso tem que ser um oceano de água líquida, porque não há realmente nada mais plausível que possa explicar a compensação para o que seria de se esperar para a assinatura da gravidade neste depressão”, explicou.

Digamos que o envio de uma sonda para Enceladus com uma broca não seria a opção mais prática, porque a água líquida está, até onde se sabe até agora, embaixo de uma camada de gelo absurdamente espessa e, consequentemente, de difícil acesso. Ao invés disso, uma boa opção seria mandar uma nave especial para sobrevoar a lua, com equipamentos mais sofisticados do que Cassini, para tentar encontrar um certo “menu de moléculas” associado a um sistema biológico avançado, disse Lunine.

Detectar esse tipo de molécula poderia ser “a arma fumegante para verificarmos se de fato há vida lá ou não”, finalizou.[CNN, Huffington Post, NY Times]