Sonda New Horizons vai desvendar mistérios do exotismo e caos nas Luas de Plutão

A cinco semanas da chegada da sonda New Horizons a Plutão, uma equipa de cientistas utilizou todas as imagens das quatro luas […]

As cinco luas de Plutão. Caronte, de longe a maior, forma um sistema binário com Plutão.  Das quatro luas exteriores, Hidra e Nix são as maiores, têm formas de bolas de râguebi e uma rotação caótica.  Cérbero tem uma superfície extraordinariamente escura.  Estige, muito pequena, é a lua sobre a qual menos sabemos.  Os detalhes nas superfícies das luas nesta imagem são ficcionais; a sonda New Horizons está ainda demasiado longe para ver detalhes nas superfícies lunares.  Crédito: NASA, ESA, A. Field (STScI)
As cinco luas de Plutão. Caronte, de longe a maior, forma um sistema binário com Plutão.
Das quatro luas exteriores, Hidra e Nix são as maiores, têm formas de bolas de râguebi e uma rotação caótica.
Cérbero tem uma superfície extraordinariamente escura.
Estige, muito pequena, é a lua sobre a qual menos sabemos.
Os detalhes nas superfícies das luas nesta imagem são ficcionais; a sonda New Horizons está ainda demasiado longe para ver detalhes nas superfícies lunares.
Crédito: NASA, ESA, A. Field (STScI)

A cinco semanas da chegada da sonda New Horizons a Plutão, uma equipa de cientistas utilizou todas as imagens das quatro luas exteriores de Plutão — Estige, Cérbero, Nix e Hidra — obtidas com Telescópio Espacial Hubble para demonstrar que, pelo menos duas, têm uma rotação caótica e uma é extraordinariamente escura.

Esta análise foi publicada no número de 4 de Junho da revista Nature.

A maioria das luas no Sistema Solar têm um período de rotação igual ao seu período de translação em torno do planeta que orbitam.

Por esse motivo, mantêm sempre a mesma face voltada para o planeta. Isto acontece devido à ação de milhares de milhões de anos de forças de maré do planeta sobre a lua que sincroniza os dois períodos. A Lua é um bom exemplo deste efeito.

Caronte, a maior lua de Plutão, também segue esta regra, rodando em torno de si própria e orbitando Plutão em 6,4 dias.

Nix e Hidra, duas das quatro luas exteriores de Plutão, no entanto, comportam-se de forma distinta. As duas luas têm uma rotação caótica, sem um período bem definido.

Para um hipotético habitante de Nix ou de Hidra todos os dias teriam durações diferentes; vistas de Plutão, as duas luas apresentariam faces diferentes de noite para noite.

A rotação caótica de Nix e Hidra é devida à influência gravitacional do sistema binário Plutão-Caronte. O movimento orbital destes dois corpos provoca variações constantes no campo gravitacional que afeta as luas exteriores. Tal não aconteceria tão facilmente se existisse apenas um corpo central dominante.

O facto das luas serem pequenas, e provavelmente terem a forma aproximada de bolas de râguebi, potencia ainda mais o efeito do campo gravitacional variável.

A equipa deduziu estas características físicas para as duas luas observando imagens obtidas com o Hubble entre 2005 (quando Nix e Hidra foram descobertas) e 2012.

O brilho das luas, medido nas imagens, não seguia um padrão regular, periódico, como seria de esperar se tivessem uma rotação periódica.

Embora não seja possível concluí-lo com base nos dados disponíveis, Cérbero e Estige, as outras duas luas, deverão exibir também este comportamento.

As imagens mostram também que Cérbero tem uma superfície tão escura como carvão, contrastando fortemente com as de Nix, Hidra e Caronte.

Os cientistas ainda não sabem explicar esta característica de Cérbero — um bom mistério para resolver, talvez, nas próximas semanas.

A rotação caótica de Nix e Hidra e a escuridão da superfície de Cérbero não foram as únicas surpresas que surgiram da análise das imagens. Os cientistas descobriram ainda que as luas Nix, Estige e Hidra estão numa ressonância orbital.

Isto quer dizer que os períodos orbitais das luas estão relacionados por múltiplos inteiros. Estas configurações são normalmente muito estáveis, explicando em parte a razão pela qual Plutão consegue manter uma coleção de cinco luas.

 

Autor: Luís Lopes
Ciência na Imprensa Regional – Ciência Viva

Luís Lopes é professor no Departamento de Ciência de Computadores da Faculdade de Ciências da Universidade do Porto.
Astrónomo amador há mais de 30 anos, interessa-se pela ciência em geral e pela sua divulgação.
Acompanha com especial atenção os desenvolvimentos nas áreas da Astronomia, Astrofísica e Física de Partículas.
Gosta de estar com a família, de ler um bom livro, do sossego do campo e de passar noites a observar o céu.

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