Em Titã, a maior lua de Saturno, uma brisa leve poderia levantar ondas de três metros de altura, um fenômeno que desafia nossa intuição terrestre. Essa descoberta surpreendente vem de uma nova ferramenta chamada "PlanetWaves", desenvolvida por pesquisadores do MIT. Esse modelo simula o comportamento das ondas em outros mundos, levando em conta não apenas a gravidade, mas também a pressão atmosférica e as propriedades dos líquidos, como densidade, viscosidade e tensão superficial.
Os cientistas primeiro testaram seu modelo com vinte anos de dados coletados no Lago Superior, o maior lago de água doce da Terra. As simulações reproduziram as medições com grande precisão, o que lhes deu confiança para aplicá-lo a outros planetas. Na Terra, estamos acostumados a certas dinâmicas das ondas, mas este modelo mostra como as condições extraterrestres podem desafiar nossas expectativas.
Imagem de Titã pela NASA. Crédito: NASA/JPL-Caltech Titã foi o alvo principal do estudo, pois é o único outro mundo conhecido que possui lagos e mares em sua superfície, mapeados pela missão Cassini-Huygens. Mas atenção: os líquidos de Titã não são água; são hidrocarbonetos como metano e etano, tornados líquidos por temperaturas geladas de -179°C. A baixa gravidade de Titã (14% da da Terra) e a leveza desses líquidos explicam por que um vento suave pode gerar ondas gigantes. "Isso se assemelha a ondas altas que se movem em câmera lenta", explicou a autora principal Una Schneck.
Essas ondas poderiam resolver um enigma sobre as margens de Titã. Ao contrário da Terra, onde os rios frequentemente formam deltas ao encontrar o mar, Titã apresenta muito poucos deltas, apesar de suas muitas costas. Seriam as ondas responsáveis por essa erosão? Compreender seu tamanho também é importante para projetar futuras sondas destinadas a flutuar nesses lagos: elas precisam resistir à energia das ondas.
Os pesquisadores também aplicaram o PlanetWaves a outros mundos. Em Marte, há bilhões de anos, enquanto a atmosfera se tornava mais fina, os ventos precisavam ser mais fortes para criar ondas. O exoplaneta LHS 1140b, uma super-Terra com gravidade mais forte, veria ondas muito menores do que na Terra para o mesmo vento. Já Kepler-1649b, um mundo quente semelhante a Vênus, poderia ter lagos de ácido sulfúrico duas vezes mais densos que a água, exigindo ventos violentos para agitá-los.
Finalmente, 55 Cancri e é um mundo escaldante potencialmente coberto por lagos de lava. Como a lava é muito viscosa e a gravidade é mais forte que a da Terra, seriam necessários ventos de furacão (cerca de 130 km/h) apenas para ondular sua superfície. Esses resultados mostram a diversidade de ambientes líquidos no cosmos, muito além de nossos oceanos terrestres. Os detalhes deste trabalho foram publicados no
Journal of Geophysical Research: Planets.
O que é tensão superficial?
A tensão superficial é uma propriedade dos líquidos que os faz se comportar como uma membrana elástica em sua superfície. Ela resiste à deformação, o que significa que um líquido com alta tensão superficial precisa de mais energia para formar ondas.
Em Titã, o metano líquido tem uma tensão superficial muito menor que a da água, o que facilita a formação de ondas.
Esse parâmetro, combinado com a gravidade e a densidade, permite que o modelo PlanetWaves preveja com precisão o comportamento das ondas em outros mundos.
Fonte: Journal of Geophysical Research: Planets