TITÃ

 

"Titã é um estrangeiro único e notável do sistema solar", comentou Carl Sagan em seu best-seller Cosmos. Deveras das maiores luas do Sistema Solar, Titã é o que mais incentiva a imaginação e a curiosidade dos cientistas de vários ramos. Por quê? Primeiro, suas dimensões planetárias (maior que os planetas Mercúrio e Plutão) com 5.150 quilômetros de diâmetro; outra comparação: seu diâmetro equivale mais de três vezes à de Réia, segunda maior lua de Saturno. Titã até já foi considerado o maior satélite do Sistema Solar!

Segundo, é o único satélite que tem uma atmosfera tão densa que ainda não foi possível vê sua superfície e - assim como ocorreu com o planeta Vênus - muitas teorias e especulações tem sido escrito e dito por cientistas e divulgada pela mídia, desde um imenso mar de material orgânico até formas unicelulares de vida.

 

Esta é a primeira imagem de Saturno e Titã (ponto alaranjado, embaixo) obtida pela Pioneer 11 em 11/set/1979.(Crédito NASA)

Imagem digital de como Saturno e Titã podem serem vistos de uma posição na órbita em torno de Titã. A luz solar que é filtrado através da atmosfera superior de Titã pode dar um borda azulado. (Crédito Walter Myers)

 

Titã foi descoberto em 1655 pelo astrônomo holandês Christiaan Huygens. Em 1908, o astrônomo José Comas Sola depois de muitas observações, notou a presença de um efeito de escurecimento das bordas, sugerindo um envoltório atmosférico em torno de Titã. Nas décadas que se seguiram houve tentativas de identificar os compostos químicos, mas só foi em 1944 que Gerard P. Kuiper encontrou o primeiro: o metano. Frank J. Low, em 1965, constatou a temperatura de -108º C usando medições em infravermelho. Por volta dessa época o estudo da luz refletida por Titã indicava que havia uma camada de nuvens opacas, imersas numa profunda atmosfera transparente.

Esta fotografia da Voyager 2 de Titã em 23/ago/1981 de uma distância de 2,3 milhões de km mostra alguns detalhes dos sistemas de nuvens. O hemisfério sul parece mais claro em contraste, uma faixa bem definida é vista próximo do equador, e um anel escuro é evidente no pólo norte. Todas estas faixas são associadas com a circulação das nuvens na atmosfera de Titã. (Crédito JPL)

 

 

A primeira sonda que obteve dados mais precisos de Titã foi a Pioneer 11 que passou a 336.000 quilômetros em 03 de setembro de 1979, medindo a temperatura e o tamanho; também descobriu uma massa de hidrogênio que acompanha a órbita do satélite.

Em 12 de novembro de 1980 a Voyager 1 atingiu a menor distancia de Titã - 6.490 quilômetros - e ao ser ocultado pelo satélite, os astrônomos recalcularam o diâmetro com base nos sinais de rádio "eclipsado"; Titã que até então era a maior lua do Sistema Solar, voltou a ser o segundo, menor apenas que Ganimedes (lua de Júpiter). Além disso, o estudo do desvio da trajetória da sonda, devido ao campo gravitacional, possibilitou determinar a massa, e conseqüentemente, a densidade de Titã. A Voyager 1 ainda confirmou a suspeita duma atmosfera impenetrável a luz visível e revelou que as temperaturas variam de acordo com a altitude. Deveras, os cientistas da NASA sacrificaram o encontro da sonda com Urano e Netuno por causa da curiosidade!

  As camadas de neblina de Titã são vistas nesta imagem feita pela Voyager 1 em 12/nov/1980 de uma distância de 22.000 km. As cores são falsas e são usadas para mostrar detalhes da neblina que cobre Titã. O nível superior do denso aerossol acima da borda do satélite parece alaranjado. As divisões na atmosfera ocorrem em alturas de 200, 375 e 500 km acima da borda da lua. (Crédito NASA/JPL)

 

A Voyager 2 foi a última, em 1982 passando a 665.960 quilômetros de distância. Até o telescópio espacial Hubble foi usado diversas vezes para pesquisar este gigantesco satélite. Por fim, "nós temos que esperar a Cassini-Huygens para poder revelar os segredos de Titã escondidos atrás da cortina alaranjada de neblina grossa que encobre a atmosfera", disse Jean-Pierre Lebreton, um dos cientista da sonda.

Em distância Titã é o décimo quinto satélite de Saturno, ficando em média 1.221.900 quilômetros do planeta, levando quase 16 dias para completa uma volta. A excentricidade de Titã (0,0288) é o maior das grandes luas de Saturno. Desta maneira, o satélite entra e sai da magnetosfera de Saturno, ficando exposto diretamente ao vento solar, causando várias transformações nos componentes atmosféricos e também fenômenos atmosféricos, ambos ainda sem explicação. Deveras, a insolação em sua

Imagem obtida pela Voyager 1 em out/1980 a cerca de 4,5 milhões de km e aprimorada por computador. Titã é cercado por uma atmosfera densa e opaca, impedindo de ver a superfície. Acredita-se que a névoa opaca, de cor alaranjada, seja composto por hidrocarbonos produzidos fotoquimicamente. (Crédito Calvin J. Hamilton/NASA)
atmosfera é no periélio, cerca de 20% maior à que ocorre no afélio. O eixo de rotação parece também se pouco inclinado, cerca de 5 graus.

 

Imagem digital feita em Photoshop mostrando Saturno acima das nuvens de Titã, a segunda maior lua do sistema solar. Titã será o alvo de estudo da sonda Cassini-Huygens. (Crédito Mark A. Garlick)

 

A atmosfera de Titã pode ser dividida em duas camadas. A camada externa, quase tão transparente como a terrestre, provavelmente composta por 99% de nitrogênio e o restante de metano; como já dito, conhecida antes das sondas espaciais.

A camada interna, mais densa e opaca foi descoberta pelas sondas espaciais, talvez seja 80% de nitrogênio, 10% argônio, 6% metano e restante de moléculas à base de hidrocarbonetos. Esses últimos dão a cor alaranjada ao satélite, estando a 200 quilômetros de altura, ocultando a superfície de Titã. Durante a passagem da Voyager 1, esta camada de neblina mais baixa apresentava-se 50 quilômetros mais espessa no hemisfério sul, enquanto diversas camadas de nuvens se fundiram, formando um capuz escuro sobre o pólo norte.

Esquema da atmosfera de Titã com base na experiência de radiocultação da Voyager 1, no espectro visível, infravermelho e ultravioleta.

 

Concepção artística baseada em observações recentes que sugerem que Titã pode não ter material líquido em toda a superfície. A superfície de Titã talvez seja de fato suave, com uma consistência similar a de um sorvete. (Crédito Walter Myers)

 

 

Algumas das possibilidades da estrutura atmosférica foram baseadas depois de muitas informações nas várias faixas do espectro eletromagnético. Por exemplo, estudos realizados em conjunto pela Universidade Norte do Arizona e o Telescópio Infravermelho do Reino Unido que duraram 10 anos, apontam a presença de nuvens de período curto em Titã responsáveis por chuvas de metano. "É a primeira evidência de chuva encontrada fora do nosso planeta", disse Caithin Griffith, principal autora da pesquisa. Estas nuvens devem ficar no máximo 27 quilômetros de altitude, e visto que Titã está muito distante do Sol, o ciclo meteorológico deve ser causado pelo próprio calor liberado nas reações químicas.

A Voyager 2 obteve esta imagem do lado noite de Titã em 25/ago/1981 a 907.000 km. A atmosfera prolongada deste satélite de Saturno é visto como um anel brilhante alaranjado, causado pela dispensão da luz solar. O anel azulado é uma evidência adicional da dispersão de partículas microscópicas que se estendem a mais de 100 km acima das nuvens principais. Este tipo de fotografia é uma indicação direta da atmosfera extensiva de Titã.(Crédito NASA/JPL) Também foram identificado moléculas de hidrogênio, que pode ser o resultado das reações químicas do metano, que possui 4 átomos de hidrogênio. Titã é acompanhado por uma massa de hidrogênio que o satélite deixa atrás de si, ao longo de sua órbita.

 

Outra imagem digital de Titã. Não se sabe o que se encontra abaixo de Titã que é obscurecido pela atmosfera. É improvável que um visitante na superfície poderia ver o próprio Saturno devido a neblina, mas como nenhuma sonda espacial ainda visitou Titã, ninguém sabe ao certo. (Crédito Walter Myers)

 

A superfície do satélite de Titã é fria, escura e bem inóspita aos humanos. O brilho solar deve ter somente 1% do brilho que atinge a Terra, aparecendo apenas como ponto borrado. A temperatura pode chegar aos -178° C; apenas uma porção ínfima dos raios solares conseguem atravessar as densas nuvens. Porém a temperatura superficial diminui à medida que a altitude aumenta. Mesmo assim as reações químicas devem formar um nevoeiro próximo a superfície. Também são prováveis a existência de lagos de etano com metano dissolvido devido à baixa temperatura, ou partículas sólidas que se precipitam no solo formando uma grossa camada.

Na realidade, não se sabe o estado físico que se encontram este e outros hidrocarbonetos, e que reações químicas ocorrem entre eles. A densidade de Titã (1,88 g/cm³) é a maior das luas de Saturno por causa do enorme tamanho; a gravidade comprime seu interior.Clique para viajar até Titã!

A camada grossa de neblina de Titã é mostrada nesta imagem realçada da Voyager 1 feita em 12/nov/1980 de uma distância de 435.000 km. (Crédito NASA/JPL)

 

Concepção artística de um geyser de metano líquido soprado pelo vento na superfície de Titã. (Crédito Don Dixon)

 

Recentemente foi possível "vê" a superfície do satélite quando o telescópio Hubble obteve imagens em infravermelho. Verificou-se uma imensa mancha branca (interpretado como um enorme "continente") em contraste com a área escura ao redor. É claro que as imagens não provam a existência de mares líquidos em Titã, mas que existem diferenças de relevo. Também foi comprovado que o período de rotação de Titã está sincronizado com o período orbital, que é de quase 16 dias. A imagem também serviu como referência para a escolha do local de pouso da sonda Huygens. A pressão atmosférica é 60% maior que na superfície de nosso planeta.

Seu albedo é baixo (0,21) se comparado com as outras luas "geladas" de Saturno, mas devido a seu tamanho é o mais visível da Terra, com magnitude de 8,30. Têm uma órbita regular em torno de Saturno, inclinado apenas 0,33 graus em relação ao plano orbital do planeta. Na mitologia grega os titãs eram gigantes, filhos de Urano e Gaia.

  Quatro projeções globais de Titã em infravermelho feito pelo Hubble em 08/nov/1994. Elas estão separadas na longitude por 90 graus do seguinte modo: esquerda superior (visível para Saturno), direita superior (hemisfério principal ou mais brilhante), esquerda inferior (oculto para Saturno), direita inferior (hemisfério seguinte). Não foi possível analizar a superfície próximo aos pólos. A área brilhante tem cerca de 4.000 km, ou seja, cerca do tamanho da Austrália. (Crédito Peter Smith, Universidade de Arizona/NASA)

 

Percebe-se o tamanho colossal de Titã comparando-o com nossa Lua e os planetas Mercúrio e Plutão. (Crédito de Mercúrio: Walter Myers; Crédito de Plutão: David Seal)

 

Fotomontagem (fora de escala) de Saturno com seus maiores satélites à base das imagens obtidas pela Voyager 1 em nov/1980. Os satélites são do maior para o menor: Dione, Tetis, Titã, Jápeto e Réia. (Crédito NASA/JPL)

 

 

DADOS NUMÉRICOS DE TITÃ
CARACTERÍSTICAS FÍSICAS
Data da descoberta 1655
Massa (Terra =1) 0,0223
Volume (Terra=1) ?
Densidade (g/cm³) 1,88
Gravidade (Terra=1) ?
Temperatura Média -178º C
Componentes Principais da Atmosfera Nitrogênio e Metano
CARACTERÍSTICAS ORBITAIS
Distância Média de Saturno (km) 1.221.900
Distância Máxima de Saturno (km) 1.225.900
Distância Mínina de Saturno (km) 1.220.900
Diâmetro Médio (km) 5.150
Período de Revolução (dias) 15,95
Período de Rotação (dias) 15,95
Inclinação da Órbita (graus) 0,33
Excentricidade da Órbita 0,0288
Velocidade Orbital (km/s) 5,58

 

 

Esta página teve a colaboração de Almir Guilherme do site Explorando o Planeta Marte 

 

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