Titã (satélite): características, composição, órbita, movimento - Ciência - 2023

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Titã É um dos satélites do planeta Saturno e o maior de todos. Sua superfície é gelada, é maior que Mercúrio e tem a atmosfera mais densa de todos os satélites do sistema solar.

Da Terra, Titã é visível com a ajuda de binóculos ou telescópios. Foi Christian Huygens (1629-1695), um astrônomo holandês, que em 1655 avistou o satélite com um telescópio pela primeira vez. Huygens não o chamou de Titã, mas simplesmente Lua saturni, que em latim equivale a dizer "lua de Saturno".

O nome Titã, derivado da mitologia grega, foi proposto por John Herschel (1792-1871), filho de William Herschel, em meados do século XIX. Os Titãs eram irmãos de Cronos, pai da época dos gregos, equivalente ao Saturno dos romanos.

Tanto as missões espaciais realizadas durante a última metade do século 20 quanto as observações do Telescópio Espacial Hubble aumentaram muito o conhecimento sobre este satélite, que é em si um mundo fascinante.

Para começar, em Titã ocorrem fenômenos meteorológicos semelhantes aos da Terra, como ventos, evaporação e chuva. Mas com uma diferença fundamental: em Titã, o metano desempenha um papel importante neles, já que essa substância faz parte da atmosfera e da superfície.

Além disso, como seu eixo de rotação é inclinado, Titã desfruta das estações, embora a duração seja diferente daquela da Terra.

Por isso e também por ter sua própria atmosfera e seu grande tamanho, Titã às vezes é descrito como um planeta em miniatura e os cientistas se concentraram em conhecê-lo melhor, para descobrir se ele abriga ou é capaz de abrigar vida.

Características gerais

Tamanho

Titã é o segundo maior satélite, superado apenas por Ganimedes, a enorme lua de Júpiter. Em tamanho, é maior do que Mercúrio, visto que o pequeno planeta tem 4.879,4 km de diâmetro e Titã tem 5.149,5 km de diâmetro.

Porém, Titã possui uma grande porcentagem de gelo em sua composição. Os cientistas sabem disso por meio de sua densidade.

Densidade

Para calcular a densidade de um corpo, é necessário saber tanto sua massa quanto seu volume. A massa de Titã pode ser determinada através da terceira lei de Kepler, bem como dados fornecidos por missões espaciais.

A densidade de Titã acabou sendo 1,9 g / cm³, muito menor do que os planetas rochosos. Isso significa apenas que Titã tem uma grande porcentagem de gelo - não apenas água, o gelo pode ser outras substâncias - em sua composição.

Atmosfera

O satélite tem uma atmosfera densa, algo raro no sistema solar. Essa atmosfera contém metano, mas o principal componente é o nitrogênio, assim como a atmosfera da Terra.

Não contém água nem dióxido de carbono, mas existem outros hidrocarbonetos, porque a luz solar reage com o metano, dando origem a outros compostos como o acetileno e o etano.

Sem campo magnético

Quanto ao magnetismo, Titã carece de seu próprio campo magnético. Por estar na borda dos cinturões de radiação de Saturno, muitas partículas altamente energéticas ainda atingem a superfície de Titã e fragmentam moléculas lá.

Um hipotético viajante que chegasse a Titã encontraria na superfície uma temperatura da ordem de -179,5 ºC e uma pressão atmosférica talvez desconfortável: uma vez e meia o valor da pressão terrestre ao nível do mar.

Chuva

Em Titã chove porque o metano se condensa na atmosfera, embora essa chuva muitas vezes não chegue ao solo, pois evapora parcialmente antes de atingir o solo.

Resumo das principais características físicas do Titan

Composição

Cientistas planetários inferem da densidade de Titã, que é quase o dobro da água, que o satélite é metade rocha e metade gelo.

As rochas contêm ferro e silicatos, enquanto o gelo não é todo água, embora sob a camada congelada da crosta haja uma mistura de água e amônia. Há oxigênio em Titã, mas ligado à água na subsuperfície.

Dentro de Titã, assim como na Terra e em outros corpos do sistema solar, existem elementos radioativos que produzem calor à medida que se decompõem em outros elementos.

É importante notar que a temperatura em Titã está próxima do ponto triplo do metano, o que indica que esse composto pode existir na forma de sólido, líquido ou gás, desempenhando o mesmo papel da água na Terra.

Isso foi confirmado pela sonda Cassini, que conseguiu descer à superfície do satélite, onde encontrou amostras da evaporação desse composto. Ele também detectou regiões nas quais as ondas de rádio são refletidas fracamente, de forma análoga à forma como são refletidas em lagos e oceanos na Terra.

Essas áreas escuras nas imagens de rádio sugerem a presença de corpos de metano líquido, entre 3 e 70 km de largura, embora mais evidências sejam necessárias para dar suporte definitivo ao fato.

A atmosfera em Titan

O astrônomo holandês Gerard Kuiper (1905-1973) confirmou em 1944 que Titã tem sua própria atmosfera, graças à qual o satélite tem a característica cor laranja-marrom que pode ser vista nas imagens.

Posteriormente, graças aos dados enviados pela missão Voyager no início dos anos 1980, verificou-se que essa atmosfera é bastante densa, embora receba menos radiação solar devido à distância.

Ele também tem uma camada de fumaça, que embota a superfície e na qual há partículas de hidrocarbonetos em suspensão.

Na alta atmosfera de Titã desenvolvem-se ventos de até 400 km / h, embora se aproximando da superfície o panorama seja um pouco mais sereno.

Gases atmosféricos

Quanto à sua composição, os gases atmosféricos são 94% nitrogênio e 1,6% metano. O resto dos componentes são hidrocarbonetos. Este é o traço mais característico, porque, além da atmosfera terrestre, nenhuma outra no sistema solar contém nitrogênio em tamanha quantidade.

O metano é um gás de efeito estufa cuja presença impede que a temperatura de Titã caia ainda mais. No entanto, a camada mais externa, composta de gases amplamente dispersos, é reflexiva e neutraliza o efeito estufa.

Hidrocarbonetos

Entre os hidrocarbonetos observados em Titã, o acrilonitrila, em concentração de até 2,8 partes por milhão (ppm), detectada por técnicas espectroscópicas.

É um composto amplamente utilizado na fabricação de plásticos e, segundo os cientistas, é capaz de criar estruturas semelhantes às membranas celulares.

Embora o acrilonitrila tenha sido detectado inicialmente nas camadas superiores da atmosfera de Titã, acredita-se que ele possa atingir a superfície, condensando-se nas camadas atmosféricas inferiores e caindo na chuva.

Além do acrilonitrila, no Titan existem tholins ou tholins, curiosos compostos de natureza orgânica que aparecem quando a luz ultravioleta fragmenta o metano e separa as moléculas de nitrogênio.

O resultado são esses compostos mais complexos que se acredita terem existido na Terra primitiva. Eles foram detectados em mundos gelados além do cinturão de asteróides e os pesquisadores são capazes de produzi-los em laboratório.

Tais descobertas são muito interessantes, embora as condições do satélite não sejam adequadas para a vida terrestre, especialmente por causa das temperaturas extremas.

Como observar Titan

Titã é visível da Terra como um pequeno ponto de luz ao redor do gigante Saturno, mas a ajuda de instrumentos como binóculos ou telescópios é necessária.

Mesmo assim, não é possível ver muitos detalhes, porque Titã não brilha tanto quanto os satélites galileanos (os grandes satélites de Júpiter).

Além disso, o grande tamanho e o brilho de Saturno às vezes podem ocultar a presença do satélite, por isso é necessário procurar os momentos de maior distância entre os dois para distinguir o satélite.

Órbita

Titã leva quase 16 dias para girar em torno de Saturno e essa rotação é sincronizada com o planeta, o que significa que sempre mostra a mesma face.

Este fenômeno é muito comum entre os satélites do sistema solar. Nossa Lua, por exemplo, também está em rotação sincronizada com a Terra.

Isso se deve às forças das marés, que não apenas elevam as massas líquidas, que é o efeito mais apreciado na Terra. Eles também são capazes de levantar a crosta e deformar planetas e satélites.

As forças das marés diminuem gradualmente a velocidade do satélite até que a velocidade orbital se iguale à velocidade de rotação.

Movimento rotatório

A rotação síncrona de Titã significa que seu período de rotação em torno de seu eixo é igual ao período orbital, ou seja, aproximadamente 16 dias.

Há estações em Titã devido à inclinação do eixo de rotação em 26º em relação à eclíptica. Mas, ao contrário da Terra, cada um duraria cerca de 7,4 anos.

Em 2006, a sonda Cassini trouxe imagens mostrando chuva (de metano) no pólo norte de Titã, um evento que marcaria o início do verão no hemisfério norte do satélite, onde acredita-se que existam lagos de metano.

As chuvas fariam os lagos crescerem, enquanto os do hemisfério sul certamente secariam na mesma época.

Estrutura interna

O diagrama abaixo mostra a estrutura interna em camadas de Titã, construída a partir da combinação de evidências coletadas a partir de observações da Terra e das missões Voyager e Cassini:

-Núcleo composto de água e silicatos, embora a possibilidade de um núcleo rochoso mais interno, à base de silicatos, também seja tratada.

-Várias camadas de gelo e água líquida com amônia

-Crosta externa de gelo.

O diagrama também mostra a densa camada atmosférica que cobre a superfície, na qual se destaca a camada de compostos orgânicos do tipo tholin mencionado acima e, por fim, uma camada mais externa e tênue de smog.

geologia

A sonda Cassini, que pousou em Titã em 2005, investigou o satélite por meio de câmeras infravermelhas e radar, capazes de penetrar na densa atmosfera. As imagens mostram uma geologia variada.

Embora Titã tenha sido formado junto com o resto dos membros do sistema solar há pouco mais de 4,5 bilhões de anos, sua superfície é muito mais recente, cerca de 100 milhões de anos, de acordo com as estimativas. Isso é possível graças à grande atividade geológica.

As imagens revelam colinas geladas e superfícies lisas de cores mais escuras.

Existem poucas crateras, já que a atividade geológica as apaga logo após sua formação. Alguns cientistas afirmaram que a superfície de Titã é semelhante ao deserto do Arizona, embora o gelo tome o lugar da rocha.

Cumes de gelo suavemente arredondados foram encontrados no local da descida da sonda, como se um fluido os tivesse moldado há muito tempo.

Existem também colinas entrecruzadas por canais que descem suavemente para a planície e os lagos de metano descritos acima, bem como ilhas. Esses lagos são os primeiros corpos líquidos estáveis encontrados em um lugar fora da própria Terra e estão localizados perto dos pólos.

O relevo em geral não é muito acentuado em Titã. As montanhas mais altas atingem cerca de um ou dois quilômetros de altura, de acordo com dados altimétricos.

Além dessas características, em Titã existem dunas causadas pelas marés, que por sua vez geram fortes ventos na superfície do satélite.

Na verdade, todos esses fenômenos ocorrem na Terra, mas de uma maneira muito diferente, já que em Titã o metano tomou o lugar da água, e também está muito mais longe do sol.

Referências

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