Chuva em outros planetas é muito parecida com a da Terra

Redação do Site Inovação Tecnológica - 07/04/2021

Este infográfico compara o tamanho das gotas de chuva em diferentes corpos celestes do nosso Sistema Solar - observe que Titã e Marte hoje são frios demais para gotas de chuva de água líquida.
[Imagem: AGU]

Chuvas de ácido e de ferro

As gotas de chuva na Terra são feitas de água, mas as chuvas em nossos vizinhos do Sistema Solar têm precipitações feitas de materiais bem incomuns.

Em Vênus, por exemplo, chove ácido sulfúrico. Em Júpiter, chove granizo de hélio e amônia pastosa. Em Marte, neva dióxido de carbono, ou gelo seco. Em Titã, lua de Saturno, chove metano, ou gás natural liquefeito. E, em Netuno, os astrofísicos suspeitam que chova carbono puro, talvez até na forma de diamantes. E pode até haver "tempestades isoladas" de ferro ou quartzo em alguns planetas, se as condições forem adequadas.

Com tanta variedade, é de surpreender a conclusão a que chegaram Kaitlyn Loftus e Robin Wordsworth, da Universidade de Harvard, nos EUA, depois de simular condições atmosféricas como temperatura, pressão do ar, umidade relativa, distância da nuvem ao solo e a força da atração gravitacional do planeta.

Acontece que as gotas de chuva nesses planetas e luas são quase do tamanho das gotas de chuva na Terra, apesar de terem composições químicas diferentes e caírem em atmosferas muito diferentes.

Estes resultados ajudarão a melhorar as simulações das condições em outros planetas, já que a precipitação é um componente-chave no clima dos planetas e nos seus ciclos de nutrientes.

Modelar a chuva em um mundo distante também pode ajudar a interpretar as observações de atmosferas exoplanetárias feitas pelos futuros telescópios espaciais mais poderosos.

Tamanho das gotas de chuva

A física de como as gotículas líquidas se comportam enquanto caem das nuvens nas várias condições planetárias revelou que apenas gotículas dentro de uma faixa de tamanho limitada - entre cerca de um décimo de milímetro a vários milímetros de raio - conseguem atingir a superfície desses corpos rochosos como chuva.

Gotas de chuva com um raio menor do que cerca de um décimo de milímetro evaporam antes de chegarem à superfície, e gotas de chuva maiores do que alguns poucos milímetros de raio se quebram em gotas menores à medida que caem.

Esta é uma faixa de tamanho bastante estreita, visto que o volume das gotas de chuva aumenta cerca de um milhão de vezes durante sua formação dentro de uma nuvem.

Os resultados também mostram que o tamanho máximo das gotículas de líquido que caem como chuva é semelhante nas várias condições planetárias.

As gotas líquidas daqueles vários elementos devem variar entre cerca de metade a seis vezes o tamanho das gotas de chuva de água na Terra, dependendo da força da atração gravitacional do planeta - quanto mais forte a atração gravitacional, menor a gota de chuva.

"Há uma gama bastante pequena de tamanhos estáveis que essas gotas de chuva de diferentes composições podem ter; todas elas são fundamentalmente limitadas a ter aproximadamente o mesmo tamanho máximo," disse Loftus.

Bibliografia:

Artigo: The Physics of Falling Raindrops in Diverse Planetary Atmospheres
Autores: Kaitlyn Loftus, Robin D. Wordsworth
Revista: Journal of Geophysical Research - Planets
DOI: 10.1029/2020JE006653

 

Mais de 5.000 toneladas de poeira extraterrestre caem na Terra todo ano

Redação do Site Inovação Tecnológica - 09/04/2021

Exemplos de grãos de poeira espacial coletados durante as expedições à Antártica.
[Imagem: J. Rojas et al. - 10.1016/j.epsl.2021.116794]

Poeira interplanetária

O tempo todo, conforme circula em volta do Sol, o nosso planeta encontra poeira de cometas, asteroides e até de antigos planetas e estrelas.

Recentemente se descobriu, por exemplo, que a Terra é cercada por nuvens de poeira espaciais.

Quando são grandes, essas partículas de poeira interplanetária queimam-se ao entrar em nossa atmosfera, dando origem às estrelas cadentes.

Mas a maioria delas atinge o solo na forma de minúsculos grãos, conhecidos como micrometeoritos, partículas de alguns décimos a centésimos de milímetro.

Uma equipe de pesquisadores franceses pesquisou essa poeira por quase 20 anos e calculou agora que cerca de 5.200 toneladas por ano desses micrometeoritos chegam ao solo terrestre.

Isto torna a poeira interestelar a principal fonte de matéria extraterrestre em nosso planeta, muito à frente de objetos maiores, como os meteoritos, que caem em uma quantidade inferior a 10 toneladas por ano.

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A poeira espacial foi coletada durante mais de 20 anos em um local da Antártida onde há pouquíssima poeira terrestre.
[Imagem: Jean Duprat/ Cécile Engrand/ CNRS]

Poeira do espaço que cai na Terra

Para coletar, analisar e medir a quantidade de micrometeoritos que caem na Terra, foram feitas seis expedições à Antártida, perto da estação franco-italiana Concórdia (Cúpula C), que fica a 1.100 quilômetros da costa da Terra de Adelie, no coração do continente.

O Dome C é um local de coleta ideal devido à baixa taxa de acúmulo de neve e à quase ausência de poeira terrestre.

Essas expedições coletaram partículas extraterrestres, variando de 30 a 200 micrômetros de tamanho, em quantidade suficiente para medir seu fluxo anual, que corresponde à massa acumulada na Terra por metro quadrado por ano.

Quando os resultados da coleta na Antártida foram extrapolados para a área de todo o planeta, o fluxo anual total de micrometeoritos chegou a 5.200 toneladas por ano.

A estimativa é que a maioria dos micrometeoritos venha de cometas (80%) e o resto de asteroides, embora se calcule que haja também poeira de antigos planetas e estrelas, conforme o próprio Sistema Solar se move na galáxia.

Esta é uma informação importante para entender melhor o papel desempenhado por essas partículas de poeira interplanetária no fornecimento de elementos, moléculas de carbono e até água para a Terra.

• Água em poeira cósmica sugere que vida é universal

Bibliografia:

Artigo: The micrometeorite flux at Dome C (Antarctica), monitoring the accretion of extraterrestrial dust on Earth
Autores: J. Rojas, J. Duprat, C. Engrand, E. Dartois, L. Delauche, M. Godard, M. Gounelle, J.D. Carrillo-Sánchez, P. Pokorny, J.M.C. Plane
Revista: Earth and Planetary Science Letters
Vol.: 560, 116794
DOI: 10.1016/j.epsl.2021.116794