Pesquisadores Desvendaram o Maior Enigma do Frio de Urano

Durante milênios, os astrônomos pensaram que Urano não era mais do que uma estrela distante. Somente no final do século XVIII Urano foi universalmente aceito como um planeta. Até hoje, o mundo azul e anelar subverte as expectativas dos cientistas, mas novas pesquisas da NASA ajudam a desvendar parte do mistério desse planeta.

Urano é diferente de qualquer outro planeta em nosso sistema solar. Ele gira de lado, o que faz com que cada polo receba a luz solar diretamente durante um “verão” contínuo de 42 anos. Urano também gira na direção oposta a todos os planetas, exceto Vênus. Dados da passagem da sonda Voyager 2 por Urano em 1986 também sugeriram que o planeta é incomumente frio por dentro, desafiando os cientistas a reconsiderar teorias fundamentais sobre como os planetas se formaram e evoluíram em nosso sistema solar.

“Desde a passagem da Voyager 2, todos afirmaram que Urano não possui calor interno,” disse Amy Simon, cientista planetária do Centro de Voo Espacial Goddard da NASA em Greenbelt, Maryland. “Mas tem sido realmente difícil explicar por que isso é assim, especialmente quando comparado com os outros planetas gigantes.”

Essas projeções sobre Urano se basearam em apenas uma medição próxima do calor emitido pelo planeta feita pela Voyager 2: “Tudo depende desse único ponto de dados,” disse Simon. “Esse é parte do problema.”

Agora, utilizando uma técnica avançada de modelagem por computador e revisitanto décadas de dados, Simon e sua equipe de cientistas descobriram que Urano de fato gera algum calor, conforme relataram na revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

O calor interno de um planeta pode ser calculado ao comparar a quantidade de energia que ele recebe do Sol com a quantidade de energia que libera no espaço na forma de luz refletida e calor emitido. Os outros planetas gigantes do sistema solar — Saturno, Júpiter e Netuno — emitem mais calor do que recebem, o que significa que o calor extra vem de seu interior, muito dele remanescente dos processos energéticos que formaram os planetas há 4,5 bilhões de anos. A quantidade de calor que um planeta expele pode ser um indicativo de sua idade: quanto menos calor liberado em relação ao calor absorvido do Sol, mais velho é o planeta.

Urano se destacou dos outros planetas porque parecia liberar tanto calor quanto recebia, implicando que não tinha calor próprio. Isso intrigou os cientistas. Alguns hipotetizaram que talvez o planeta seja muito mais antigo que os outros e tenha esfriado completamente. Outros propuseram que uma colisão gigante — a mesma que pode ter deixado o planeta de lado — atingiu todo o calor de Urano. Mas nenhuma dessas hipóteses satisfeito os cientistas, motivando-os a resolver o mistério do frio de Urano.

“Nós pensamos, ‘Poderia realmente ser que não há calor interno em Urano?'” disse Patrick Irwin, autor principal do artigo e professor de física planetária na Universidade de Oxford, na Inglaterra. “Fizemos muitos cálculos para ver quanto da luz solar é refletida por Urano e percebemos que na verdade é mais reflexiva do que as pessoas haviam estimado.”

Os pesquisadores se propuseram a determinar o balanço energético completo de Urano: quanto de energia ele recebe do Sol comparado a quanto reflete como luz solar e quanto emite como calor. Para fazer isso, precisavam estimar a quantidade total de luz refletida pelo planeta em todos os ângulos. “Você precisa ver a luz que é espalhada para os lados, não apenas a que vem diretamente de volta para você,” disse Simon.

Para obter a estimativa mais precisa do balanço energético de Urano até agora, os pesquisadores de Oxford desenvolveram um modelo de computador que reuniu tudo o que se sabe sobre a atmosfera de Urano a partir de décadas de observações de telescópios terrestres e espaciais, incluindo o Telescópio Espacial Hubble da NASA e o Telescópio Infravermelho da NASA no Havai. O modelo incluía informações sobre as neblinas do planeta, nuvens e mudanças sazonais, todas as quais afetam como a luz solar é refletida e como o calor escapa.

Os pesquisadores descobriram que Urano libera cerca de 15% mais energia do que recebe do Sol, um número que é semelhante a outra estimativa recente de um estudo separado financiado em parte pela NASA, publicado em 14 de julho na Geophysical Research Letters. Esses estudos sugerem que Urano possui seu próprio calor, embora ainda muito menos do que seu vizinho Netuno, que emite mais do que o dobro da energia que recebe.

“Agora temos que entender o que essa quantidade remanescente de calor em Urano significa, além de conseguir medições melhores dela,” disse Simon.

Desvendar o passado de Urano é útil não apenas para mapear a linha do tempo de quando os planetas do sistema solar se formaram e migraram para suas órbitas atuais, mas também ajuda os cientistas a entender melhor muitos dos planetas descobertos fora do sistema solar, chamados de exoplanetas, a maioria dos quais possui o mesmo tamanho que Urano.