Tritão ( Lua de Netuno )

Tritão é a maior lua de Netuno, a mais conhecida e estudada até então , que se encontra a 4.500 milhões de quilômetros da Terra. É possivelmente o astro mais frio do sistema solar (-235°C). Descoberto por William Lassell em 1846, somente 17 dias após o descobrimento do próprio planeta, deve seu nome ao deus Tritão da mitologia grega. Tritão é um dos astros mais gélidos do sistema solar, com uma história geológica bastante complexa; possui uma superfície bastante jovem e de aspecto rugoso, desfigurada por violentas erupções vulcânicas, rápidos congelamentos de superfície e com repentina fundição, gerando assim uma rede de rachaduras enormes.

Após a passagem de Voyager 2, suas enigmáticas imagens revelaram o que pareceu ser géiseres de nitrogênio líquido emanados de sua superfície gelada. Esta descoberta mudou o conceito clássico do vulcanismo que, até então, supôs que os corpos gelados não seriam geologicamente ativos. Tritão demonstrou que para que haja atividade geológica basta meios fluidos, rocha fundida, nitrogênio ou água.

Mitologia

Tritão (do grego Τρίτων) provém do nome do deus do mar, filho de Poseidon (Neptuno), na mitologia grega. Este nome foi proposto por Camille Flammarion em 1880. O nome Tritão foi proposto também por outros, mas até 1939, o nome não foi adotado genericamente. Na literatura científica era apenas referenciando como "o satélite de Neptuno". Estranhamente, as referências a Tritão no fim de século XIX e em início do século XX eram para o nome de um suposto canal em Marte.

Talvez seja estranho que Lassell, o descobridor, não tenha dado o nome à lua que descobriu, já que ele deu o nome às suas outras descobertas feitas uns anos mais tarde, Hipérion em Saturno, e a terceira e quarta luas do planeta Urano, Ariel e Umbriel.

Só à volta de 1949 é que o nome Tritão começa a ser usado oficialmente, isto na altura em que um pequeno satélite em Neptuno é descoberto, a que se deu o nome de Nereida.

História de observação e exploração

Em 1820, William Lassell começou a construir espelhos para o seu telescópio e em 1844 construiu melhores espelhos que permitiram a descoberta do planeta Neptuno, a 23 de Setembro de 1846. A notícia da descoberta terá chegado a John Herschel que decide escrever a Lassell para procurar por satélites no primeiro dia do mês de Outubro, já que havia uma forte probabilidade disso.

Mal soube da ideia, Lassell começa à procura de satélites e descobre Tritão oito dias depois do início das buscas, no dia 10 de Outubro de 1846; apenas 17 dias tinham passado desde a descoberta do planeta Neptuno. As suas observações levaram-no também a acreditar que tinha visto um anel à volta de Neptuno. Apesar de Neptuno ter, de facto, anéis, estes são tão finos e escuros que o que Lassell viu era, muito provavelmente, uma ilusão.

Só cem anos depois da descoberta de Tritão é que foram feitas as primeiras observações detalhadas do satélite. Os astrónomos começaram a estudar a lua e descobriram que tinha uma órbita no sentido oposto à órbita de Neptuno e muito inclinada.

Hoje em dia, presume-se que seja um objecto capturado da Cintura de Kuiper. Cálculos indicam que, dentro de 1400 a 3600 milhões de anos, a órbita de Tritão diminuirá em tamanho progressivamente, o que poderá resultar que Tritão se quebre numa grande aproximação a Neptuno, formando um anel à volta do planeta ou num choque colossal atingir Neptuno.

Apesar das propriedades de Tritão terem sido definidas quase correctamente no século XIX, pouco se sabia sobre o que teria Tritão para desvendar até à chegada da sonda Voyager 2 no final do século XX. Na primeira fotografia que foi tirada, o satélite aparecia com uma cor rosa-amarelada.

A primeira tentativa de medir o diâmetro de Tritão correctamente foi feita por Gerard Kuiper em 1954, que obteve um valor de 3800 km. Depois disso, várias tentativas de medição levaram a dimensões que variavam entre os 2500 e os 6000 km, ou seja desde bastante mais pequeno que a Lua até sensivelmente metade do tamanho da Terra.

Neptuno e Tritão três dias depois do sobrevoo da Voyager 2.Com a aproximação da Voyager 2 a Neptuno a 25 de Agosto de 1989 obtêm-se dados que permitiram a medição correcta do diâmetro (estimado em cerca de 2706 km) e decidiu-se que a sonda iria sobrevoar Tritão de perto, mesmo que isso afectasse a sua trajectória e o que se descobriu foi surpreendente. E, a maioria do que se sabe hoje deve-se a esta sonda, já que foi a única que explorou Tritão. A Voyager descobriu criovulcanismo, um novo tipo de vulcanismo, e uma superfície exótica.

Na década de 1990, foram feitas diferentes observações a partir da Terra ao limbo de Tritão com recurso a ocultações de estrelas por Tritão. Estas observações mostraram uma atmosfera mais densa que na altura da passagem da Voyager 2.

A NASA planeja uma missão a Neptuno e Tritão que deverá ser lançada entre 2016 e 2018, mas que só chegará a Neptuno em 2035. A missão deverá incluir duas sondas que pousarão na superfície de Tritão e irão estudar a atmosfera e pesquisar informação geoquímica perto dos géisers.

Geologia planetária

Tritão é uma lua geologicamente activa, o que originou uma superfície complexa e recente.Tritão tem tamanho, densidade, temperatura e composição química semelhantes a Plutão, e ao verificar a órbita excêntrica de Plutão que atravessa a de Neptuno, visualizam-se pistas da possível origem de Tritão como um planeta semelhante a esse capturado por Neptuno. Assim Tritão poderá ter-se formado longe de Neptuno.

Apesar de existirem várias diferenças entre Tritão e as outras luas geladas do sistema solar, o terreno é semelhante ao de Ariel (lua de Urano), Encélado (lua de Saturno), e três luas de Júpiter: Io, Europa e Ganímedes. Também lembra Marte, com as suas calotas polares.

O efeito gravitacional de Tritão na trajectória da Voyager 2 sugere que o manto de gelo deve cobrir um núcleo substancial de rocha (com probabilidade de conter metal). O núcleo corresponde a dois terços da massa total de Tritão (65% a 75%), o que é mais do que qualquer outra lua do sistema solar, com excepção de Io e Europa. A diferenciação pode ter sido eficiente devido ao efeito gravitacional de Neptuno durante a captura de Tritão. Tritão tem uma densidade média de 2,05 g/cm³, e é composto por cerca de 25% de gelo de água, essencialmente localizado no manto.

A superfície é composta principalmente por gelo de azoto, mas também gelo seco (dióxido de carbono gelado), gelo de água, gelo de monóxido de carbono e metano. Pensa-se que poderão existir gelos ricos em amónia à superfície, mas não foram detectados. Tritão é muito brilhante, reflectindo 60 a 95 por cento da luz solar que incide sobre a superfície; a Lua da Terra, em comparação, reflecte apenas 11 por cento.

Topografia geral

A área total da superfície corresponde a 15,5% da área emersa da Terra, ou 4,5% da área total. A dimensão de Tritão sugere que deverão existir regiões de densidades diferentes, variando entre 2,07 a 2,3 gramas por centímetro cúbico. Existem áreas que têm exposições rochosas, e são áreas escorregadias, devido às substâncias geladas, nomeadamente o metano gelado que cobre parte da superfície.

A região do pólo sul de Tritão é coberta por uma capa de azoto e metano gelados salpicado por crateras de impacto e aberturas de géisers. A capa gelada é altamente reflectora, porque absorve pouca energia solar. Desconhece-se como será o pólo norte já que este se encontrava na penumbra quando a Voyager 2 visitou Tritão. No entanto, pensa-se que, tal como o pólo Sul, deverá ter uma calota polar.

As poucas crateras que existem em Tritão revelam uma actividade geológica intensa.Na região equatorial longas falhas com cordilheiras paralelas de gelo expelido do interior cortam terrenos complexos com vales imperfeitos. Yasu Sulci, Ho Sulci e Lo Sulci são alguns destes sistemas conhecidos como "Sulci", termo que significa "sulcos". A leste destes sulcos encontram-se as planícies Ryugu e Cipagu e o planalto Cipango.

As zonas planas de Sipagu Planitia e Abatus Planum no hemisfério sul encontram-se rodeadas por pontos negros - as "maculae". Dois grupos de maculae, Acupara Maculae e Zin Maculae destacam-se a leste do Abatus Planum. Estas marcas parecem ser depósitos na superfície deixados por gelos que evaporaram, mas não se sabe ao certo do que serão compostos e a sua origem.

Perto de Sipagu e Abatus Planum encontra-se ainda uma grande cratera fresca, com 27 km de diâmetro, chamada Mozamba. Seguindo para noroeste, outras duas crateras mais pequenas (Kurma e Llomba) seguem a cratera Mozamba quase em linha recta. A maioria dos poços e terreno agreste são causados por derretimento e colapso de gelo, ao contrário do que acontece em outras luas, onde as crateras de impacto dominam a superfície. No entanto, a Voyager fotografou uma cratera de impacto com 500 km de diâmetro, que foi extensivamente modificada por inundações repetidas, derretimento, falhas e colapsos.

Terreno casca-de-meloa

O terreno casca-de-meloa visto a 130000 km de distância pela Voyager 2.Tano Sulci é uma das longas falhas que percorrem a estranha região de Bubembe em Tritão, uma região também conhecida por terreno casca-de-meloa, por causa do seu aspecto de casca de meloa, uma das regiões mais estranhas do sistema solar. Desconhece-se a origem deste terreno, mas pode ter sido causado pela subida e queda de gelo de azoto, pelo colapso e inundação causados por criovulcanismo. Apesar de ser um terreno com poucas crateras, acredita-se que poderá ser a superfície mais antiga em Tritão. Este terreno deverá cobrir a maioria do hemisfério Norte.

Estes terrenos casca-de-meloa são únicos e só existem em Tritão; compreendem depressões com 30 a 50 km de diâmetro, provavelmente não relacionadas com impacto de meteoritos por serem demasiado regulares, com espaçamento regular e separadas por escarpas curvadas. Estes cumes poderão ter origem em erupções de gelo viscoso por entre as fracturas em anel, e podem ter até 1 km de altura.

Vulcões gelados

Surpreendentemente, Tritão é geologicamente activo; a sua superfície é recente e com poucas crateras. Existem vales e cristas num padrão complexo por toda a superfície, provavelmente resultantes dos ciclos do congelamento e aquecimento e dos vulcões. A sonda Voyager 2 observou vulcões gelados (as Plume) que cuspiam verticalmente azoto líquido, pó ou compostos de metano, proveniente de baixo da superfície, em plumas que atingiam 8 km de altura. Provavelmente, esta actividade vulcânica é devida ao aquecimento sazonal causado pelo Sol, e não como o aquecimento dos vulcões registados em Io.

Hili e Mahilani são os criovulcões tritanianos observados, ambos com nomes de espíritos da água de mitologias africanas. Tritão é assim com a Terra, Io e talvez Vénus e Titã, um dos poucos mundos do sistema solar a possuir actividade vulcânica no momento presente.

Atmosfera e clima

O limbo de Tritão mostra uma atmosfera inexpressiva. Os pontos negros na superfície são chamados de maculae.Tritão possui uma atmosfera ténue composta por azoto (99,9%) com pequenas quantidades de metano (0,01%). A pressão atmosférica tritoniana é de apenas 14 microbars, cerca de 1/70000 da pressão atmosférica terrestre.

A sonda Voyager 2 conseguiu observar uma camada fina de nuvens numa imagem que tirou do limbo desta lua. Estas nuvens formam-se nos pólos e são compostas por gelo de azoto; existe também nevoeiro fotoquímico até uma altura de 30 km que é composto por vários hidrocarbonetos, semelhante ao que foi encontrado em Titã, no entanto nenhum destes hidrocarbonetos foi detectado. Pensa-se que os hidrocarbonetos contribuem para o aspecto cor-de-rosa da superfície.

A temperatura à superfície é de cerca de -235 graus Celsius, ainda mais baixa que a temperatura média de Plutão (cerca de -229°C), logo é a mais baixa temperatura jamais medida no sistema solar. A 800 km da superfície, a temperatura sobe para -180°C.

As estações do ano

O eixo de rotação de Tritão é particularmente invulgar, inclinado 157° em relação ao eixo de Neptuno, e 130° em respeito à órbita de Neptuno, expondo um pólo ao Sol de cada vez. Como Neptuno orbita o Sol, as regiões polares de Tritão trocam de posição num intervalo de 82 anos, o que provavelmente resulta em mudanças de estações do ano radicais cada vez que um pólo se move para a luz do Sol. Dada a sua órbita e inclinação axial, Tritão apresenta um ciclo de estações amenas e extremas. As estações mais extremas ocorrem em intervalos de cerca de 700 anos, e o próximo grande Verão em Tritão decorre em 2007.

Durante o encontro com a Voyager 2, o pólo sul de Tritão estava virado para o Sol, o que acontece desde que Tritão foi descoberto. E, quase todo o hemisfério sul estava coberto de uma calota de azoto e metano gelado. Possivelmente esse metano evapora lentamente.

A mudança do estado sólido para o estado gasoso e de volta ao estado sólido da capa polar produz uma variação súbita da atmosfera. Observações mais recentes à atmosfera de Tritão, a partir de ocultação de estrelas, mostraram que, de 1989 (data do encontro com a Voyager 2) para 1998, a pressão atmosférica em Tritão tinha dobrado. A maioria dos modelos predizem que os gelos voláteis evaporam e ampliam a pressão da atmosfera. No entanto, outros modelos prevêem que o gelo volátil que se encontra no pólo sul possa migrar para o equador e, assim, não desaparecem para a atmosfera, mas mudam de localização, deixando assim dúvidas do que poderá causar o aumento de pressão sazonal.

Vida em Tritão

Tritão é um dos locais mais gélidos do sistema solar. Esta lua tem uma órbita pouco convencional, é retrógrada, o que é comportamento orbital invulgar. Em especial, a interacção com as outras luas de Neptuno poderá causar aquecimento interno em Tritão. Com a passagem da Voyager 2 em 1989, descobriu-se que tinha actividade vulcânica, mas de um tipo de vulcanismo gelado que consiste no derretimento de gelos de água e azoto e talvez metano e amónia.

A atmosfera é composta de azoto e metano, e estes são os mesmos compostos que existem na grande lua de Saturno, Titã. O azoto é também o composto principal da atmosfera terrestre, e o metano na Terra está normalmente associado à vida, sendo um produto secundário da actividade desta. Mas tal como Titã, Tritão é extremamente frio, se não fosse esse o caso, estes dois componentes da atmosfera seriam sinais de vida.

No entanto, devido à actividade geológica e ao possível aquecimento interno tem sido sugerido que Tritão poderia albergar formas de vida primitiva em água líquida por debaixo da superfície, muito semelhante ao que tem sido sugerido para a lua Europa de Júpiter. Tritão e Titã são assim mundos que apesar de fisicamente extremos são capazes de suportar formas exóticas de vida desconhecidas na Terra. Outras ideias científicas, afirmam que a vida na Terra é baseada em carbono, mas em Tritão esta poderá ser baseada em compostos de silicatos.