Plutão tem sido um mistério entre os planetas clássicos - astrônomos desconcertantes desde sua descoberta em 1930. O pequeno mundo é escuro e distante, orbitando tão longe do sol que um ano plutoniano dura cerca de 248 anos terrestres.
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Até agora, as melhores imagens de Plutão e seu sistema de luas excêntricas foram embaçadas e não mostraram nenhum detalhe superficial, deixando a geografia de Plutão presa no reino dos artistas e escritores de ficção científica. Os poucos dados que temos sobre sua atmosfera e composição foram extraídos de observações telescópicas, já que nenhuma espaçonave feita pelo homem chegou perto para uma visita.
Agora, tudo isso está prestes a mudar. Depois de uma viagem de nove anos e três bilhões de quilômetros - e um breve problema técnico em 4 de julho - a sonda New Horizons chegará a 7.750 milhas do misterioso mundo durante um sobrevôo em 14 de julho. A espaçonave vem fazendo observações fecha em seu alvo, e já encontrou coisas que atormentam as equipes de ciências da NASA:
Terreno Pintado
Se você tivesse perguntado à maioria dos cientistas planetários antes do lançamento do New Horizons, eles teriam dito que era improvável que Plutão ou sua maior lua, Charon, tivessem algo como uma geologia de superfície complexa. É pequeno, então todo o interior provavelmente congelou há muito tempo, e qualquer mudança na superfície seria apenas causada pela formação de crateras. Isso está claramente errado.
"Neste momento, estamos vendo algumas áreas de interesse, sem dúvida", diz o gerente de missão Jimmy Lee. Por exemplo, em 22 de junho, a espaçonave retornou imagens mostrando surpreendentes terrenos escuros em um pólo. "A região escura no pólo de Charon, estamos sentindo como se houvesse textura lá", diz Lee.
A equipe New Horizons criou este mapa colorido de Plutão com uma área escura alongada informalmente conhecida como "a baleia" ao longo do equador à esquerda, bem como uma região brilhante à sua direita apelidada de "donut". (NASA / Universidade Johns Hopkins APL / SwRI) À medida que a New Horizons se aproxima de Plutão, detalhes de sua superfície se tornaram mais claros, notavelmente duas características chamadas de "donut and the whale" (rosquinha e baleia). A "baleia" é uma área escura alongada, enquanto a "donut" é uma região brilhante. Com cerca de 1.860 milhas de comprimento, a baleia pode ser feita de hidrocarbonetos, que ficam mais escuros à medida que são expostos ao sol. Enquanto isso, o donut de 990 milhas poderia ser um novo depósito de gelo. Outro recurso, uma área de luz em forma de coração, foi visto quando a nave se aproximou ainda mais em 8 de julho. Essa área de 1.200 quilômetros será vista em detalhes durante a passagem aérea, e os cientistas da missão estão ansiosos para descobrir o que é.
Sem anéis, menos perigo
Plutão tem várias luas, todas encontradas por observações terrestres ou pelo Telescópio Espacial Hubble. Alguns são pequenos o suficiente para que Plutão possa ter anéis gerados por pequenos impactos, o que dispersaria pedaços das luas em órbita. Embora os anéis sejam uma descoberta divertida para os cientistas, qualquer fragmento inesperado representaria um perigo para a espaçonave. Então a missão da New Horizons tem uma equipe de pessoas encarregadas de garantir que não haja nada na frente da sonda que ninguém tenha notado antes.
"Acho que muitos de nós presumimos que, dadas quantas luas foram descobertas em observatórios baseados na Terra, haveria outras menores que só poderiam ser detectadas pela New Horizons", diz Sara Hörst, professora assistente de Ciências da Terra e do Planeta. na Johns Hopkins, que não faz parte da equipe da New Horizons.
Até agora, porém, a equipe em busca de obstáculos não encontrou nada, nem novas luas nem anéis. Isso provavelmente significa que Charon está removendo detritos da região em torno de Plutão - e efetivamente abrindo caminho para a New Horizons. "É por isso que escolhemos a trajetória que fizemos", diz Lee.
Melhor dimensionamento
À medida que o New Horizons se aproxima, pode fazer melhores medições do tamanho de Plutão. Isso é importante para descobrir quão densa é e, portanto, qual seria a composição em massa. "Ainda estamos tentando entender isso", diz Lee. Até agora, a maioria das estimativas é de que Plutão é de 65 a 70% de rocha e 30 a 35% de gelo, mas esses números são muito grosseiros. Pode até haver uma camada líquida de água sob a superfície.
Esta animação feita a partir de dados da New Horizons mostra Plutão e sua maior lua, Charon, em sua dança orbital. (NASA / Universidade Johns Hopkins APL / SwRI) Com base nos dados do telescópio, também tem havido alguma preocupação de que a fina atmosfera de Plutão esteja jogando fora nossas estimativas de tamanho. Isso é algo que a New Horizons deve ser capaz de esclarecer. Caronte, enquanto isso, não parece ter uma atmosfera, mas a New Horizons ainda não está perto o suficiente para dizer com certeza. E Lee observa que Charon orbita perto de Plutão, a cerca de 12.160 milhas de seu centro, de modo que os dois podem até compartilhar uma atmosfera. "Este é o primeiro sistema duplo tipo planeta que vimos em nosso sistema solar", diz Lee. "Então, descobrir que eles compartilhavam uma atmosfera seria legal."
O que está por vir
A sonda transporta três instrumentos de imagem, um dos quais funciona em luz ultravioleta. Também medirá o vento solar em torno de Plutão, contará as partículas de poeira, medirá os espectros de partículas carregadas e sondará a atmosfera de Plutão com ondas de rádio. Lee observa que o trabalho atmosférico começará a sério à medida que a sonda passar por Plutão para obter uma visão retroiluminada. A coleta de dados sobre a luz do sol em comprimentos de onda ultravioleta que passam pela atmosfera pode ajudar a determinar sua composição. Além disso, a New Horizons usará seu Radio Science Experiment para enviar ondas de rádio pela atmosfera para ver o quão espesso é. Ele fará o mesmo por Charon para ver que tipo de ar a lua tem, se houver.
"Uma das coisas que eu estou mais animado para descobrir da New Horizons é se Plutão tem ou não uma camada de neblina em sua atmosfera", diz Hörst. "Temos alguns exemplos diferentes de atmosferas [de nitrogênio-metano-carbono-monóxido] em nosso sistema solar: Titã, Tritão e Plutão, e acho que podemos aprender muito sobre a formação de neblina em atmosferas planetárias ... Espero que pode testar algumas das nossas idéias sobre a formação de neblina em Titã, observando a atmosfera de Plutão ".
Imagens melhores da superfície permitirão à equipe da NASA determinar qual é sua composição química e, a partir daí, entender a evolução do sistema solar. Muitos especialistas em planeta acham que Plutão pode ser feito de material que mais se assemelha ao ambiente do sistema solar primitivo e, portanto, pode oferecer uma visão de como era o primeiro viveiro planetário. E após o sobrevôo, os gerentes da missão esperam enviar novos horizontes para o cinturão de Kuiper para estudar um primo de Plutão, oferecendo ainda mais dados sobre os detritos do sistema solar que foram bloqueados em congelamento profundo longe do sol.
Pluto e Charon, vistos pelo instrumento LORRI (Long Range Reconnaissance Imager) em New Horizons em 7 de julho. (NASA / Universidade Johns Hopkins APL / SwRI) Os dados combinados nos ajudarão a ver Plutão em uma nova perspectiva. "Neste momento ainda estamos apenas obtendo nossas primeiras visões de perto deste mundo, e pela primeira vez sendo capazes de criar uma imagem de Plutão em nossas mentes que é baseada na realidade", diz Hörst.
E com base no que vimos antes mesmo do encontro mais próximo da espaçonave, Plutão está longe de ser uma simples bola de pedra e gelo, acrescenta Katie Mack, uma astrofísica teórica da Universidade de Melbourne. "A New Horizons oferecerá nossos primeiros mapas reais", diz ela. "Plutão está se tornando um lugar real, e é mais excitante do que eu pensava que seria."
