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Cientistas podem ter desvendado um grande mistério de Plutão



Plutão está localizado a uma distância de 5 bilhões de quilômetros do Sol, o que justifica lá ser tão frio (a atmosfera chega a estar apenas 70°C acima do zero absoluto!). Porém, existe um grande mistério: a temperatura lá é muito menor do que o esperado pelos cientistas na teoria padrão, sugerindo um mecanismo desconhecido de resfriamento.

Agora, em um estudo publicado esta semana na Nature, pesquisadores da Universidade da Califórnia podem ter descoberto o motivo para essa temperatura tão baixa no nosso planeta-anão. Segundo os autores do estudo, o culpado seria uma espécie de nevoeiro cobrindo Plutão, tornando sua atmosfera única no Sistema Solar.

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Quando a sonda New Horizons passou por Plutão em Julho de 2015, sua exploração descobriu que a atmosfera plutoniana possuía cerca de 203°C negativos, um valor 30°C mais frio do que o predito por modelos científicos. O ar ali é composto em sua grande maioria de gás nitrogênio, com menores quantidades de compostos como metano. Na alta atmosfera - entre 500 e 1000 quilômetros acima da superfície - a luz solar ativa reações químicas que transformam alguns desses gases - via reação fotoquímica/radicalar e iônica - em partículas sólidas de hidrocarbonetos (substâncias orgânicas constituídas de carbono e hidrogênio).

Essas partículas, então, começam a afundar na atmosfera (por serem mais densas que o ar em volta) e, ao alcançar a altitude em torno de 350 quilômetros acima da superfície de Plutão, começam a aglutinar e reagir para formarem longas cadeias orgânicas. Afundando ainda mais, quando essas cadeias alcançam cerca de 200 quilômetros, as partículas já se transformaram em grossas camadas de névoa, estas as quais foram vistas pela New Horizons dramaticamente cobrindo o planeta-anão.

Quando os pesquisadores colocaram essa névoa de grandes cadeias orgânicas em modelos termodinâmicos específicos, a temperatura de Plutão se encaixava perfeitamente. Nesse sentido, a diferença estaria no tamanho das partículas. Enquanto aquelas constituindo o ar são pequenas - tipicamente menores do que 1 nanômetros -, as da névoa possuem várias centenas de nanômetros, fazendo estas se comportarem de forma bem diferente quanto à absorção e re-radiação de energia eletromagnética do Sol. A névoa de grandes partículas acaba se mostrando mais eficiente em se aquecer e resfriar do que os gases, e tirando o papel desses últimos como controladores principais do equilíbrio energético da atmosfera.

Abaixo de 700 km, as colisões entre as partículas da névoa e dos gases teriam um tempo muito menor do que o processo de relaxamento radiativo (emissão eletromagnética de calor), fazendo com que o equilíbrio térmico fosse rapidamente alcançado nessas altitudes. Nesse sentido, qualquer aquecimento radioativo adicional dos gases será transferido rapidamente para as partículas da névoa e radiada para longe (na forma de infravermelho), levando a uma diminuição da temperatura do gás. À medida que a altitude aumenta e as distâncias entre as partículas também aumentam (ar mais rarefeito), as colisões passam a ter um tempo bem maior, anulando o efeito proposto de resfriamento.

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Já outros cientistas não concordam muito com a ideia, e defendem que, por exemplo, uma combinação de gases cianeto, acetileno e etano - todos presentes na atmosfera de Plutão - podem atuar em conjunto para causar um grande resfriamento durante a interação com a radiação solar.

Para testar a nova hipótese, os pesquisadores esperam detectar em um próximo estudo observacional se Plutão está emitindo grandes quantidade de radiação infravermelha de ondas médias, algo previsto pelo 'modelo névoa' (nesse caso, o calor em excesso sendo re-emitido) .

Publicação do estudo: Nature

Referência adicional:  Nature (Blog)

Cientistas podem ter desvendado um grande mistério de Plutão Cientistas podem ter desvendado um grande mistério de Plutão Reviewed by Saber Atualizado on novembro 26, 2017 Rating: 5

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