Titã

Titã é o maior satélite natural de Saturno e o segundo maior de todo o Sistema Solar, atrás apenas de Ganímedes de Júpiter. É o único satélite que possui uma atmosfera densa e o único objeto estelar além da Terra onde já foram encontradas evidências concretas da existência de corpos líquidos estáveis na superfície. Ele foi descoberto em 1655 pelo astrônomo Christiaan Huygens, o primeiro satélite natural de Saturno descoberto e o sexto do Sistema Solar.

Titã é o sexto satélite elipsoidal a partir de Saturno, orbitando seu planeta à uma distância de 1,2 milhões de quilômetros. Ele é formado principalmente de gelo e materiais rochosos. Sua atmosfera densa e opaca impediu um maior compreendimento de sua superfície até a chegada da sonda Cassini-Huygens em 2004. Desde então vários dados já foram descobertos, incluindo a existência de lagos de hidrocarbonetos líquidos nos polos. O satélite tem uma superfície geologicamente jovem com poucas crateras de impacto, porém já foram encontradas várias montanhas e possivelmente criovulcões.

A atmosfera de Titã é composta principalmente de nitrogênio, com componentes menores tendo levado à criação de nuvens de metano e etano, além de névoas orgânicas ricas em nitrogênio. O clima inclui ventos e chuva, criando uma superfície similar a da Terra com a presença de dunas, rios, lagos, oceanos (provavelmente de metano e etano líquidos) e deltas, sendo dominada por padrões climáticos sazonais. Os líquidos de sua superfície junto a enorme abundância de nitrogênio na atmosfera criam um ciclo de metano análogo ao ciclo hidrológico da Terra.

Atmosfera e clima

Titã é a única lua do sistema solar com uma atmosfera completamente desenvolvida que consiste em bem mais que vestígios de gases. A presença de uma atmosfera foi primeiro vista por Gerard Kuiper em 1944. Desde então, as observações das sondas Voyager mostraram que a atmosfera titânica é mais densa que a da Terra, com uma pressão à superfície de uma vez e meia a do nosso planeta e suporta uma camada de nuvens opacas que ocultam aspectos da superfície de Titã.

A atmosfera é composta por 95% de Azoto, a atmosfera mais densa e rica em azoto do sistema solar, a par da Terra - com vestígios significativos de vários hidrocarbonetos (incluindo metano, etano, diacetileno, metilacetileno, cianoacetileno, acetileno, propano, além de dióxido de carbono, monóxido de carbono, cianogênio, cianeto de hidrogênio e hélio.) Titã não tem um campo magnético e, por vezes, orbita à volta da magnetosfera de Saturno, expondo-a directamente ao vento solar. Isto pode ionizar e levar algumas moléculas do topo da atmosfera para o espaço.

A alta densidade da atmosfera deve-se essencialmente à baixa temperatura, já que as colisões entre as moléculas dos gases não são suficientes para as acelerar até à velocidade de escape. E o calor gerado dentro do planeta pode lançar material para a atmosfera através dos criovulcões, tornando assim a atmosfera mais espessa.

Lagos

Há muito que se acredita na existência de lagos e mares de metano e etano em Titã. Contudo, mesmo que muitos aspectos da superfície possam ser explicados como sendo produtos de líquidos, não existiam provas conclusivas para determinar a existência de líquidos na superfície.

Quando a sonda Cassini chegou ao sistema saturniano, esperava-se que lagos ou oceanos de hidrocarbonetos pudessem ser detectados por luz do sol reflectida da superfície. Medições de radar recentes a partir da Terra sugeriam não existir nenhum grande oceano de etano em Titã, mas podia ser que ainda existissem pequenos lagos.

Os achados da Huygens a 14 de Janeiro de 2005 não mostraram nenhuma área com líquidos, apesar de haver uma indicação muito forte disso no passado recente. As imagens da Huygens mostram pequenos montes atravessados por canais escuros de drenagem. Os canais dirigem-se para uma região larga, plana e escura. Pensava-se inicialmente que a região escura fosse um lago de fluidos. Todavia, tornou-se claro que a Huygens pousou na região escura e sólida.

Não foi encontrada nenhuma prova imediata da existência de líquidos no local de pouso da Huygens. A superfície foi imediatamente estudada quando a sonda pousou e verificou-se que o local era semelhante a areia solta ou argila molhada; isto é, uma crosta dura que cobre um material pegajoso. Contudo, análises subsequentes dos dados sugeriram que estes dados foram obtidos porque a sonda ao cair deslocou um seixo grande, e que o terreno seria melhor descrito como uma forma de areia feita por grãos de gelo. As imagens tiradas depois do pouso mostram um terreno plano coberto por seixos. Estes seixos, que podem ser constituídos por gelo de água, são algo redondos, o que indica a acção de fluidos.

Hipoteticamente, a Huygens pode ter pousado durante uma estação seca em Titã, e que os períodos de chuva de metano no passado recente podem ter formado lagos que subsequentemente evaporaram. O tempo desses intervalos de períodos de chuva são desconhecidos, e os cientistas relembram que a Huygens pousou apenas num pequeno local numa lua do tamanho de um planeta, o que é insuficiente para avaliar todo o globo.

Mas uma história diferente foi revelada pela sexta passagem de radar feita pela Cassini em Titã, em 22 de julho de 2006. O grupo liderado por Ellen Stofan, do University College de Londres, anunciou os detalhes da descoberta. O radar fez o mapeamento de uma pequena região nos arredores do pólo norte de Titã. Naquela área, eles encontraram mais de 75 lagos, alguns deles tão grandes quanto o Mar Morto, na Terra, com mais de 70 quilômetros de extensão. A diferença, claro, é que os corpos líquidos na superfície terrestre são compostos de água. Em Titã, que fica muito mais longe do Sol e é muito mais frio, a água existe apenas em forma congelada e se apresenta como rocha sólida. O que é líquido por lá é o metano, um composto orgânico relativamente simples que, aqui na Terra, é conhecido por ser o resultado do metabolismo de formas de vida. Ao que parece, e contrariando o que antes imaginavam os cientistas, a umidade do ar só atinge um nível que permite a permanência de corpos líquidos em Titã perto dos pólos, daí a dificuldade inicial em localizar os lagos. Os pesquisadores esperam que existam mudanças sazonais ao longo do ano que lá, em razão da grande órbita de Saturno ao redor do Sol, deve durar o equivalente a cerca de 29 anos terrestres. Por isso, a equipe quer continuar observando as mesmas regiões ao longo do tempo, para ver se os lagos no pólo norte começam a secar e outros no pólo sul começam a aparecer. Na verdade, há evidência de lagos secos no pólo norte, então não é nada improvável que isso aconteça.

sonda huygens

Cassini-Huygens é uma missão espacial não-tripulada enviada em missão ao planeta Saturno e seu sistema planetário. Um projeto conjunto da NASA, ESA (Agência Espacial Europeia) e ASI (Agência Espacial Italiana), ela consiste de dois elementos principais, o orbitador Cassini e a sonda Huygens. Lançada ao espaço em 15 de outubro de 1997, ela entrou em órbita de Saturno em 1 de julho de 2004 e continua em operação, estudando o planeta, seus satélites naturais, a heliosfera e testando a Teoria da Relatividade.

Um projeto que levou duas décadas de planejamento e desenvolvimento até seu lançamento, após uma viagem interplanetária de quase sete anos, na qual sobrevoou Marte e Júpiter, a nave entrou em órbita de Saturno na metade de 2004; em dezembro daquele ano a sonda europeia Huygens separou-se do orbitador Cassini da NASA e em 14 de janeiro de 2005 entrou na atmosfera e pousou na superfície do maior satélite de Saturno, Titã, transmitindo imagens e dados para a Terra, na primeira vez em que um objeto construído pelo Homem pousou num corpo celeste do Sistema Solar exterior.

Veja o video do polso da sonda huygens em titã.

Vida em Titã

Os espectógrafos da Voyager 1 deram a conhecer a existência de moléculas orgânicas, e em particular de hidrocarbonetos já complexos de metano, que já tinham sido detectados a partir da Terra, mas também de acetileno e outros compostos num mundo que se revelou interessante para os exobiologos. Foi também descoberto ácido cianídrico (HCN), uma molécula um tanto simples composta por três átomos, mas que são as bases azotadas do DNA, o código com que se "escreve" a vida.

Como existe metano e monóxido de carbono em quantidade suficiente e Titã está suficientemente próximo do Sol, o planeta pode ser afectado pela luz ultravioleta. As radiações mais fortes do Sol, na alta atmosfera de Titã, leva a que as moléculas do Metano (CH4) formem moléculas mais complexas. Os hidrocarbonetos mais pesados aglomeram-se e produzem as opacas camadas de aerossol alaranjado com 200 km de altura, até serem demasiado pesados e, assim, descem à superfície. Lentamente e durante a história desta lua, uma contínua camada orgânica foi cobrindo toda a superfície até, pelo menos, centenas de quilómetros. Devido a isto, Titã tem semelhanças com a Terra primordial. Titã tem sido visto como uma Terra primitiva no congelador, com o embrião da vida congelado.

A existência de criovulcanismo em Titã tem importantes implicações na exobiologia, já que expõe os orgânicos da superfície à água líquida. A química aquosa permite que os hidrocarbonetos formem espécies pré-bióticas mais evoluídas e oxidadas, tais como aminoácidos. Num modelo feito, e como uma abóbada de apenas 1 km de altura levaria 5 x 10³ anos a se congelar com lava feita inteiramente de água líquida, e levaria até 12 x 10³ anos caso fosse de amónia desidratada, permitindo a que a química pré-biótica evolua bem mais do que foi experimentado em laboratórios na Terra.

Assim, Titã tal como a lua Europa e o planeta Marte, está no topo da lista dos corpos celestes onde se pode encontrar formas de vida primitiva.Daqui a 5 bilhões de anos quando o Sol ampliar 50 vezes o seu tamanho, Titã vai receber a mesma quantidade de energia solar que a Terra recebe hoje. Hipoteticamente e por um curto período de tempo, o satélite poderia tornar-se num mundo oceânico onde a vida prospera.