Plutão: O planeta anão com uma superfície de 10 milhões de anos

Plutão: O planeta anão com uma superfície de 10 milhões de anos

Quando a sonda New Horizons da NASA fotografou Plutão em close-up, encontrou algo que ninguém esperava: sem crateras de impacto. Nenhuma que a sonda pudesse ver, de qualquer forma, e essa ausência é em si um fato — significa que a superfície de Plutão tem menos de 10 milhões de anos, um infante geológico em comparação com os mundos antigos e cheios de crateras nas proximidades.

Plutão é um planeta anão no cinturão de Kuiper, o anel de corpos gelados que começa além da órbita de Netuno. Fica tão longe que a luz solar, após atravessar o sistema solar interno em minutos, leva 5,5 horas para alcançá-la em sua distância orbital de 39,5 UA. Esse afastamento é exatamente o motivo pelo qual Plutão guardou seus segredos por tanto tempo — e por que a história de sua descoberta, nomeação, rebaixamento e finalmente visita vale mais de cinco minutos do seu tempo.

Um ano comparando fotografias

A descoberta de Plutão foi menos um momento eureka do que um processo lento e metódico. A partir de 6 de abril de 1929, o astrônomo Clyde Tombaugh usou o astrógrafo de 13 polegadas do Observatório Lowell para fotografar o mesmo pedaço de céu várias noites, depois comparou as placas para qualquer coisa que tivesse se movido contra o fundo fixo das estrelas. Foi um trabalho tedioso por design: um planeta mudaria de posição entre as exposições, enquanto as estrelas não.

O comparador de pisca Zeiss no Observatório Lowell usado por Clyde Tombaugh para descobrir Plutão em 1930
O comparador de pisca Zeiss do Observatório Lowell, o instrumento que Tombaugh usou para comparar placas fotográficas e detectar o movimento de Plutão contra as estrelas. Foto: nivium, CC BY 2.0, via Wikimedia Commons

O método funcionou. Foi em Lowell em 1930 que Tombaugh descobriu Plutão, encerrando uma busca que o fundador do observatório, Percival Lowell, havia começado décadas antes procurando por um hipotético "Planeta X". Tombaugh chegou lá pela paciência e um comparador de ampliação, não por sorte.

Uma menina de onze anos a nomeou

O nome foi decidido por comissão, mas a sugestão vencedora veio de uma criança. O nome Plutão foi sugerido por Venetia Burney, uma menina de onze anos em Oxford, Inglaterra, que estava interessada em mitologia clássica. Ela o sugeriu à sua família depois de ouvir sobre a nova descoberta, e o nome prevaleceu sobre todas as alternativas que a equipe de Lowell havia considerado — uma escolha apropriada para um pequeno mundo fraco nomeado após o deus do submundo, frio e longe do Sol.

Do nono planeta ao planeta anão

Durante a maior parte do século 20, Plutão era simplesmente o nono planeta. Isso mudou em 2006. Plutão foi considerado um planeta por décadas até o conceito de "planeta anão" ser adotado pela União Astronômica Internacional naquele ano — e hoje Plutão é considerado o exemplo prototípico da categoria, o mundo em torno do qual a definição foi construída.

O raciocínio por trás do rebaixamento se reduz ao controle da vizinhança. Uma razão pela qual Plutão foi reclassificado é que sua massa é apenas 0,07 vezes a massa combinada dos outros objetos que compartilham sua zona orbital, enquanto a massa da Terra é 1,7 milhão de vezes a massa restante em sua órbita. A Terra limpou esmagadoramente sua faixa ao redor do Sol; Plutão, pela mesma medida, não chegou perto de limpar a sua. Essa proporção única é a diferença entre "planeta" e "planeta anão" no livro de regras da IAU.

Um pequeno mundo, mesmo entre anões

Uma vez deixada de lado a discussão sobre classificação, os números de Plutão falam por si. Seu diâmetro é 2.376,6 km e sua massa é 17,7% da Lua (0,22% da Terra), mas sua superfície é um pouco maior que a Rússia — um lembrete de que até mesmo uma pequena esfera desdobra-se em muito terreno quando você está em pé nela em vez de observá-la do espaço.

Plutão nem é o maior objeto de seu tipo no sistema solar externo, mas ainda supera objetos mais próximos de casa: Plutão tem mais do dobro do diâmetro e uma dúzia de vezes a massa de Ceres, o maior objeto na cintura de asteroides. Dois mundos, ambos finalmente classificados como "planeta anão", separados por um abismo de tamanho que o rótulo compartilhado não sugere.

Caronte: Uma lua quase tão grande quanto seu planeta

A maior lua de Plutão também veio de um comparador de pisca, décadas depois. Caronte foi descoberto pelo astrônomo James Christy do U.S. Naval Observatory usando o telescópio de 1,55 metro na Estação Flagstaff do Naval Observatory, em 22 de junho de 1978, enquanto examinava imagens altamente ampliadas de Plutão em placas fotográficas tiradas dois meses antes.

Caronte, a maior lua de Plutão, em cores verdadeiras fotografadas por New Horizons
Caronte, a maior lua de Plutão, fotografada em cores verdadeiras por New Horizons. Foto: NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Southwest Research Institute/Alex Parker, domínio público, via Wikimedia Commons

O que tornou a descoberta notável não era apenas a lua em si, mas seu tamanho. O diâmetro de Caronte é 1.212 quilômetros, um pouco mais que a metade de Plutão — proporcionalmente enorme ao lado do mundo que orbita, o que é exatamente o motivo pelo qual se destacou para Christy nessas placas ampliadas em vez de permanecer escondido.

Christy nomeou a lua Caronte como uma versão com som científico do apelido "Char" de sua esposa Charlene, depois de ter proposto "Oz" em 24 de junho de 1978. O significado mitológico veio depois — Caronte é o barqueiro que transporta almas através do rio Styx para o submundo governado por Plutão — mas a primeira inspiração do astrônomo era muito mais perto de casa.

Um dia que combina com a órbita de sua lua

Plutão e Caronte estão presos juntos em um ritmo invulgarmente apertado. O período de rotação de Plutão, seu dia, é igual a 6.387 dias terrestres. Separadamente, Caronte e Plutão orbitam um ao outro a cada 6.387 dias. Esses dois números não são uma coincidência: Plutão mantém a mesma face virada para Caronte em todos os momentos, assim como Caronte mantém a mesma face virada para Plutão, ambos os corpos mutuamente presos por maré a um ritmo compartilhado.

Essa rotação lenta vem com uma inclinação extrema. Plutão gira de lado com uma inclinação axial de 120 graus, tornando sua variação sazonal extrema: em seus solstícios, um quarto de sua superfície está em luz contínua enquanto outro quarto está em escuridão contínua. Um pólo plutônico pode passar décadas sem nunca ver o Sol, depois girar para nada além de luz do dia.

Um mundo jovem com ar fino

Isso traz a história de volta ao crater faltante. Plutão não tem crateras visíveis para New Horizons, indicando que sua superfície tem menos de 10 milhões de anos — geologicamente jovem pelos padrões do sistema solar, o que significa que algo continuou reformulando-a muito tempo depois da época em que a maioria dos mundos simplesmente acumulava cicatrizes de impacto.

O ar acima dessa superfície jovem é mal perceptível. De acordo com as medições de New Horizons, a pressão atmosférica de superfície de Plutão é de cerca de 1 Pa, aproximadamente um milhão a 100.000 vezes menos que a pressão atmosférica terrestre. É menos uma atmosfera do que uma névoa que se agarra ao gelo, espessa o suficiente para ser cientificamente importante, mas fina demais para parecer ar em qualquer sentido familiar.

New Horizons: A única visita até agora

Tudo o que New Horizons encontrou, encontrou em uma única passagem. A sonda foi lançada em 19 de janeiro de 2006, a uma velocidade de aproximadamente 16,26 km/s em relação ao Sol, e era o objeto mais rápido feito pelo homem, por velocidade média em relação à Terra, jamais lançado da Terra — precisava de cada pedaço dessa velocidade para uma jornada de dez anos para um destino 39,5 AU de distância.

Impressão artística da sonda New Horizons da NASA, que tirou as primeiras fotos de perto de Plutão
Uma impressão artística da sonda New Horizons, que tirou as primeiras fotos de perto de Plutão. Foto: NOIRLab/NSF/AURA/J. da Silva/NASA, CC BY 4.0, via Wikimedia Commons

Em 14 de julho de 2015, a sonda New Horizons passou por Plutão e suas cinco luas — o sobrevôo por trás de cada imagem de close-up e medição precisa neste artigo, de crateras faltantes ao tamanho real de Caronte. Apropriadamente, cerca de 30 gramas de cinzas de Clyde Tombaugh estão a bordo da sonda, para comemorar sua descoberta de Plutão em 1930 — o homem que encontrou Plutão com um comparador de ampliação conseguiu subir a bordo, décadas depois, na missão que finalmente revelou o que havia encontrado.

Fontes