Uma Órbita Completa de Plutão e Caronte

Animação de uma órbita completa do sistema Plutão-Caronte. Crédito: NASA/APL/Southwest Research Institute.

Esta animação foi produzida com imagens obtidas pela câmara LORRI (Long Range Reconnaissance Imager) da sonda New Horizons, entre os dias 25 e 31 de Janeiro de 2015. Mostra-nos um dia completo no sistema Plutão-Caronte, (6.4 dias terrestres). Cada foto tem um tempo de exposição de 1/10 de segundo, pouco para poderem ser também visíveis as outras luas.

Para além de ser maior, e portanto ter uma área reflectora maior, Plutão é mais brilhante do que Caronte devido a diferenças na composição superficial dos dois corpos. A superfície de Plutão é dominada por gelos de nitrogénio (azoto), monóxido de carbono e metano, que refletem muito eficientemente a luz do Sol (diz-se que têm um albedo elevado). No entanto, se esta camada de gelo permanecesse na superfície muito tempo, sem ser reposta com gelo fresco, parte transformar-se-ia em compostos orgânicos complexos, de baixo albedo, pela acção da radiação ultravioleta do Sol e dos raios cósmicos. A existência de gelo fresco numa parte substancial da superfície pode ser explicada por décadas de observações do planeta anão, que demonstram que tem uma actividade geológica importante correlacionada com a quantidade de radiação que recebe do Sol. Caronte, por seu lado, parece ser bem mais pacata. A análise do seu espectro demonstra que a sua superfície é maioritariamente composta por gelo de água. Existe alguma evidência para depósitos recentes de gelo de água e de hidratos de amoníaco em parte da superfície, mas Caronte parece ser geologicamente menos dinâmica do que Plutão.

Plutão e Caronte movem-se em torno de um centro de gravidade comum, designado de baricentro, em órbitas quase circulares, pelo que se mantêm à distância quase constante de 18 mil km. Este efeito é bem notório na animação: o planeta anão não está fixo no centro enquanto Caronte se move na sua órbita. Uma vez que Plutão é 8 vezes mais maciço do que Caronte, o baricentro do sistema encontra-se 8 vezes mais próximo dele do que da sua lua. É por essa razão que, na animação, Plutão mal se mexe enquanto Caronte se move freneticamente.

Plutão e Caronte orbitando um centro de gravidade comum, um ponto imaginário no centro dos dois círculos. Notem como Plutão mantém sempre a mesma face voltada para Caronte. O mesmo acontece com Caronte relativamente Plutão, mas nesta animação isso é difícil de visualizar. Fonte: Wikipedia.

O sistema Plutão-Caronte tem mais uma particularidade interessante. A proximidade dos dois corpos, e as suas massas comparáveis, forçaram os dois corpos a apresentar sempre a mesma face voltada um para o outro, resultado de milhões de anos de intensas forças de maré. Em termos práticos isto quer dizer que Caronte nunca é visível a partir da face oposta (que não está virada para ela) de Plutão! Compare-se esta situação com a do sistema Terra-Lua. Aqui, também, milhões de anos de forças de maré forçaram a Lua a apresentar sempre a mesma face voltada para a Terra, mas o recíproco já não é verdade. A rotação da Terra não está sincronizada com o movimento orbital da Lua e é por isso que a Lua é visível a partir de qualquer ponto da Terra, eventualmente a horas distintas.