Atmosfera de Tritão

A atmosfera de Tritão é a camada de gases que rodeia a lua de Netuno, Tritão. A pressão de superfície é de apenas 14 microbars (1,4 Pa ou 0,0105 mmHg ), ou 0.0014% da pressão à superfície da Terra. A atmosfera deste satélite é composta de nitrogênio, semelhantes às atmosferas de Titã e da Terra.^[1] A atmosfera estende-se 800 quilômetros acima de sua superfície^[2] e observações recentes mostraram um aumento de temperatura.^[3]

Composição da atmosfera de Tritão

Gás	Pressão parcial em 1989, μbar	Pressão parcial em 2010, μbar
N2 [4]	7001140000000000000♠14±1	7001190000000000000♠19+1.8 −1.5 ou 7001390000000000000♠39±4 [5]
CH4 [6]	${\displaystyle (1.6-2.4)*10^{-3}}$	6999980000000000000♠0.98±0.37
CO	?	${\displaystyle 2.4*10^{-2}}$

O nitrogênio é o principal gás na atmosfera de Tritão.^[7] Os dois outros componentes conhecidos são o metano e o monóxido de carbono, que são gases mais raros que o nitrogênio. O monóxido de carbono, que foi descoberto apenas em 2010 pelas observações terrestres, é um pouco mais abundante que o metano. A abundância de metano em relação ao nitrogênio aumentou quatro a cinco vezes desde 1986, devido ao aquecimento sazonal observado em Tritão, que passou pelo solstício do hemisfério sul em 2001.^[6]

Outros componentes possíveis da atmosfera de Triton incluem argônio e néon. Entretanto, como não foram detectados no espectro ultravioleta, obtido pela Voyager 2 em 1989, é pouco provável que suas concentrações excedam poucos pontos percentuais.^[8] Além dos gases mencionados acima, a atmosfera superior contém quantidades significativas de hidrogênio molecular e atômico, que é produzido pela fotólise do metano. Esse hidrogênio escapa rapidamente para o espaço, servindo como fonte de plasma na magnetosfera de Netuno.

Outros planetas do Sistema Solar, planetas anões e luas com atmosferas de composição semelhante incluem Terra, Titã, Plutão e, possivelmente, Eris.^[1]

A atmosfera de Triton é bem estruturada e global.^[9] A atmosfera se estende até 800 quilômetros acima da superfície, onde está localizada a exobase, e mensurações em 1989 calcularam uma pressão superficial de cerca de 14 microbares. Isso representa apenas 1/70.000 da pressão da superfície da Terra.^[2] A temperatura da superfície era de pelo menos 35,6 K (−237,6  °C) porque o nitrogênio sólido de Tritão está no estado cristalino hexagonal mais quente e a transição de fase entre o gelo de nitrogênio cúbico e hexagonal ocorre nessa temperatura.^[10] Um limite superior na casa dos 40 K pode ser definido a partir do equilíbrio da pressão de vapor com o gás nitrogênio na atmosfera de Tritão.^[11] Considerando o ano de medição como 1989, a temperatura mais provável foi 7001380000000000000♠38±1 K. Nos anos 90, provavelmente aumentou cerca de 1K, devido ao aquecimento global em geral quando Tritão se aproxima do verão do hemisfério sul.^[6]

A convecção perto da superfície de Tritão, aquecida pelo Sol, cria uma troposfera (uma "região climática") subindo a uma altitude de cerca de 8 km. Nela a temperatura diminui com a altura atingindo um mínimo de cerca de 36 K na tropopausa. Tritão não tem uma estratosfera, definida como uma camada em que o aquecimento da troposfera e da termosfera é equilibrado pelo resfriamento radiativo.^[12] As regiões mais altas incluem a termosfera (8-850 km) e exosfera (acima de 850 km).^[13] Na termosfera, a temperatura aumenta, atingindo um valor constante de cerca de 95 K acima de 300 km.^[8] A atmosfera superior vaza continuamente no espaço devido à fraca gravidade de Tritão. A taxa de perda é de cerca de 1 ×10^{7001250000000000000♠25} moléculas de nitrogênio por segundo, o que equivale a cerca de 0,3 kg/s.

As partículas de gelo de nitrogênio formam nuvens na troposfera a poucos quilômetros acima da superfície de Tritão.^[2] Acima deles, uma névoa está presente, estendendo-se até 30 km da superfície.^[14] Acredita-se que essa névoa seja composta principalmente de hidrocarbonetos e nitrilos criados pela ação da luz ultravioleta do Sol e estelar no metano.^[12]

Em 1989, a Voyager 2 descobriu que perto da superfície existem ventos soprando para leste ou nordeste com uma velocidade de cerca de 5 a 15 m/s. Sua direção foi determinada por observações de faixas escuras localizadas sobre a calota do polo sul, que geralmente se estendem de sudoeste ao nordeste. Especula-se que esses ventos estejam relacionados à sublimação do gelo de nitrogênio da calota sul, pois houve verão no hemisfério sul em 1989. O nitrogênio gasoso se move para o norte e é desviado pela força de Coriolis para o leste, formando um anticiclone próximo à superfície. Os ventos troposféricos são capazes de mover material com mais de um micrômetro de tamanho, formando as estrias.^[9]

Oito quilômetros de altura na atmosfera perto da tropopausa, os ventos mudam de direção.^[7] Neste ponto, eles fluem para o oeste e são impulsionados por diferenças de temperatura entre os pólos e o equador.^[9] Esses ventos fortes podem distorcer a atmosfera de Tritão, tornando-o assimétrico. Uma assimetria foi observada durante a ocultação de estrelas por Tritão, na década de 1990.^[15]

A atmosfera é densa o suficiente para permitir a formação de dunas.^[16]

Antes da chegada da Voyager 2, especulava-se que Tritão conteria uma atmosfera de nitrogênio e metano com uma densidade de até 30% da Terra. Isso provou ser uma grande superestimação, semelhante às previsões da densidade atmosférica de Marte, mas, como em Marte, é postulada uma atmosfera inicial mais densa.^[17]

A Voyager 2 passou por Tritão cinco horas após a aproximação mais próxima de Netuno em meados de agosto de 1989.^[18] Durante o sobrevôo, a Voyager 2 fez medições da atmosfera,^[19] encontrando metano e nitrogênio na atmosfera.^[7]

Na década de 1990, foram feitas observações da Terra sobre a ocultação de estrelas através do fenômeno óptico de escurecimento de bordo. Essas observações indicaram a presença de uma atmosfera mais densa do que foi inferido a partir dos dados da Voyager 2.^[20] Pensa-se que a pressão superficial no final dos anos 90 tenha aumentado para pelo menos 19 μbar^[4] ou, possivelmente, até 40 μbar.^[5] Outras observações mostraram um aumento de temperatura de 5% entre 1989 e 1998.^[3] Um dos cientistas envolvidos na investigação de Triton, James L. Elliot, disse:

"Pelo menos desde 1989, Tritão está passando por um período de aquecimento global. Em porcentagem, é um aumento muito grande ".

Essas observações indicam que Tritão está tendo uma estação quente de verão no hemisfério sul, que só acontece uma vez a cada centenas de anos, perto dos solstícios.^[6] As teorias para esse aquecimento incluem a sublimação da geada na superfície de Triton e uma diminuição no albedo de gelo, o que permitiria que mais calor fosse absorvido.^[21] Outra teoria argumenta que as mudanças de temperatura são resultado da deposição de material vermelho escuro de processos geológicos na lua. Como o albedo Tritão está entre os mais altos doSistema Solar, a lua é sensível a pequenas variações no albedo espectral.^[22]

O programa Triton Watch usa astrônomos para monitorar mudanças na atmosfera. Foi criado a partir de fundos da NASA.^[23][24]

• Atmosferas extraterrestres
• Tritão
• Voyager 2

Referências

• Site da Voyager

• Portal da geografia