Os planetas anões gelados Eris e Makemake têm superfícies contendo gelo de metano de origem desconhecida. De acordo com uma análise de dados do Telescópio Espacial James Webb da NASA/ESA/CSA, Eris e Makemake têm núcleos rochosos que sofreram aquecimento radiogênico substancial e ainda podem estar quentes o suficiente para produzir metano.
Conta e outros. encontraram evidências de atividade hidrotérmica ou metamórfica nas profundezas dos planetas anões gelados Eris e Makemake. Crédito da imagem: Southwest Research Institute.
“Vemos alguns sinais interessantes de tempos quentes em lugares frios”, disse o Dr. Christopher Glein, pesquisador planetário do Southwest Research Institute.
“Entrei neste projeto pensando que grandes objetos do Cinturão de Kuiper (KBOs) deveriam ter superfícies antigas povoadas por materiais herdados da nebulosa solar primordial, já que suas superfícies frias podem preservar voláteis como o metano.”
“Em vez disso, Webb nos deu uma surpresa! Encontramos evidências que apontam para processos térmicos que produzem metano dentro de Eris e Makemake.”
Usando Webb, o Dr. Glein e seus colegas fizeram as primeiras observações de moléculas isotópicas nas superfícies de Eris e Makemake.
Esses chamados isotopólogos são moléculas que contêm átomos com um número diferente de nêutrons. Eles fornecem dados úteis para a compreensão da evolução planetária.
Os astrónomos mediram a composição das superfícies dos planetas anões, particularmente a proporção de deutério (hidrogénio pesado, D) para hidrogénio (H) no metano.
Acredita-se que o deutério tenha se formado no Big Bang e o hidrogênio seja o núcleo mais abundante do Universo.
A relação D/H em um corpo planetário fornece informações sobre a origem, história geológica e vias de formação de compostos contendo hidrogênio.
“A moderada relação D/H que observamos com Webb desmente a presença de metano primordial numa superfície antiga. O metano primordial teria uma relação D/H muito maior”, disse o Dr.
“Em vez disso, a relação D/H aponta para origens geoquímicas do metano produzido no interior profundo. A relação D/H é como uma janela. Podemos usá-lo para perscrutar o subsolo.”
“Os nossos dados sugerem temperaturas elevadas nos núcleos rochosos destes mundos, para que o metano possa ser cozinhado.”
“Nitrogênio molecular (N2) também poderia ser produzido, e vemos isso em Eris.”
“Núcleos quentes também podem apontar para fontes potenciais de água líquida sob suas superfícies geladas.”
“Se Eris e Makemake hospedassem, ou talvez ainda pudessem hospedar geoquímica quente, ou mesmo quente, em seus núcleos rochosos, os processos criovulcânicos poderiam então entregar metano às superfícies desses planetas, talvez em tempos geologicamente recentes”, disse o Dr. um astrônomo do Observatório Lowell.
“Encontramos uma proporção de isótopos de carbono (13C/12C) que sugere recapeamento relativamente recente.”
“Depois do sobrevôo da NASA sobre o sistema de Plutão pela New Horizons, e com esta descoberta, o Cinturão de Kuiper está se revelando muito mais vivo em termos de hospedar mundos dinâmicos do que teríamos imaginado”, disse o Dr.
“Não é muito cedo para começar a pensar em enviar uma nave espacial para passar por outro destes corpos para colocar os dados de Webb num contexto geológico. Acredito que ficaremos impressionados com as maravilhas que nos aguardam!”
O estudar foi publicado na revista Icaro.
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Christopher R. Glein e outros. 2024. Razões D/H moderadas em gelo de metano em Eris e Makemake como evidência de processos hidrotérmicos ou metamórficos em seus interiores: análise geoquímica. Icaro 412: 115999; doi: 10.1016/j.icarus.2024.115999
