d) A gravidade local permitiria ou dificultaria a criação de grandes construções?

Transcrição

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2 Introdução: Saturno é o sexto planeta a partir do Sol, estando a uma distância de 9.6 UA deste, e é o segundo maior do Sistema Solar possuindo um diâmetro equatorial de aproximadamente 120 mil km (cerca de 10 vezes maior que o da Terra). Saturno é um dos planetas chamados de gigantes gasosos, composto basicamente por hidrogênio, e é visivelmente achatado nos polos, sendo seu diâmetro equatorial cerca de 10% maior que o diâmetro em direção aos polos, característica que é muito comum nesse tipo de planeta devido a sua rotação muito rápida em torno do próprio eixo. Ainda que seja gasoso, supõe-se que seu núcleo seja composto de óxido de magnésio, óxido de silício, sulfeto e óxido de ferro, onde se encontra 25% da sua massa total (que é de 95 vezes a terrestre), mas que ocupa apenas 20% do raio planetário. Por esse motivo, e por sua gravidade (10,44m/s²) não ser tão grande como a de Júpiter, Saturno é o único planeta menos denso que a água, tendo densidade de 0.69 g/cm³. Saturno possui algumas características intrigantes, como os fortes ventos que assolam a superfície do planeta, e que sopram para Leste (mesmo sentido da rotação do planeta) a medida que nos aproximamos do equador com uma velocidade que pode chegar a 1700 km/h. Apresenta ainda uma magnetosfera tão forte que chega a gerar auroras nos pólos do planeta, mesmo que esse se localize tão longe do Sol. O sistema de anéis de Saturno faz do planeta um dos mais belos objetos do sistema solar. Os anéis estão divididos em um número de diferentes partes, e apresentam várias fendas, sendo a maior delas chamada de Divisão Cassini, entre os anéis A e B. Com uma largura de 270 mil km e cerca de 1km de espessura, são formados principalmente por partículas de gelo e poeira, que variam em tamanho desde grãos de poeira até o de uma casa, e podem ter sido formados pela desintegração de alguma lua próxima após impacto de cometas ou meteoróides. Saturno é o segundo planeta do Sistema Solar com o maior número de satélites naturais, atrás apenas de Júpiter, possuindo ao todo 61 luas. Dentre essas, as mais importantes para o mundo científico são Titã e Enceladus. O primeiro por possuir água liquida a pouca profundidade de sua superfície, além de pesquisadores terem confirmado a presença de

3 etano liquido a partir de resultados obtidos pelo Espectrômetro de Mapeamento no Visível e no Infravermemelho (VIMS) a bordo de Cassini, que detectou linhas de hidrocarbonetos nessas faixas do espectro. Já o segundo chama a atenção pelas suas emissões de vapor de água a partir de geysers, e por possuir atmosfera rica em metano, pois assim como Titã, a presença de compostos orgânicos e de nitrogênio significa que ambas as luas tem uma composição química muito similar à da Terra primitiva, quando a vida começou a se desenvolver. Descrição: 1. Inicialmente faca um estudo sobre seu planeta, e quais seriam as possibilidades de habitá-lo. a) Seu planeta possui atmosfera? Quais são os principais gases? Seria possível transformá-los em algo respirável? Como seria sua atitude para contornar esses problemas? Seria melhor habitar seus satélites? Saturno possui uma atmosfera composta principalmente por Hidrogênio (75%), Helio (25%), com rastros de metano, e há ainda a presença de algumas nuvens formadas por amônia. Essa composição é muito parecida com a fase inicial da nebulosa que deu origem ao nosso Sistema Solar, o que gera muita curiosidade em estudar essa planeta. É ainda muito diferente da presente na Terra, uma vez que não existe uma distinção nítida entre a atmosfera e a superfície do planeta. Em vez disso, há uma mudança gradual de atmosfera gasosa à líquida, uma vez que a pressão aumenta com a profundidade, e os gases de hidrogênio e hélio vão se liquefazendo. Assim, Saturno não tem uma "superfície" no mesmo sentido que a Terra tem. Dessa forma, seria impossível pousar uma nave espacial nele, embora um caminho alternativo poderia ser feito ao colocar algo como um pára-quedas para cair lentamente em sua superfície, e transmitir informações sobre o interior até que a pressão intensa da atmosfera de Saturno esmague-o. Infelizmente, para uma vida semelhante à encontrada na Terra, essa atmosfera é considerada extremamente poluída, e a falta de Oxigênio transforma o ato de respirar nessa superfície praticamente impossível. Dessa forma, a alternativa mais viável é procurar habitar uma das inúmeras luas de Saturno que apresente uma atmosfera mais semelhante à terrestre. b) Quanto tempo (em média e em comparação com a Terra) durará o dia" e noite" do seu planeta? E a média da volta completa em torno do Sol? Haverá estações do ano? O dia Saturniano dura em média 10 horas e 39 minutos terrestres, e um ano em Saturno corresponde a anos terrestres. Como o planeta apresenta eixo de rotação não perpendicular ao plano do disco, haveria, sim, a presença de estações do ano. c) A temperatura do seu planeta seria adequada para a criação de algum ecossistema? Poderíamos extrair agua de alguma forma? Qual seria o Fluxo solar recebido por este planeta?

4 A temperatura na superfície de Saturno é de cerca de -180ºC. Dessa forma, seria impossível a existência de vida da forma que conhecemos no planeta. A única possibilidade de extração de água do planeta seria através do gelo que existe no seu núcleo. Mas como as temperaturas superficial e central são muito baixas, e o gradiente de pressão aumenta drasticamente quando se caminha em sentido ao núcleo, seria praticamente impossível extrair o gelo de lá. O fluxo solar recebido por Saturno é dado pela equação F = L\4pi d², sendo d a distância de Saturno ao Sol e L a luminosidade do Sol. Dessa forma, F = 1.5*10 8 erg s -1 m -2. Habitações: 2. Agora que conhecemos o planeta vamos pensar em como habitá-lo. a) Como poderia ser as habitação desse planeta? Que tipo de proteções teriam as casas? b) Quais tipos de recursos poderíamos usar para as construções? Seria necessário importar" algo da Terra? c) Seria possível a criação de algum animal? Seria possível plantações? Como já falamos, a pressão e a temperatura em Saturno é muito alta, o que inviabiliza a tentativa de torná-lo um planeta habitável. Mas, já para habitar uma das luas, seria necessário a construção de cúpulas, para conseguir prender uma atmosfera, além da importação de alguns elementos, como oxigênio, água, nitrogênio e metano (a maioria importados da Terra e de Marte), para que os seres vivos possam cumprir as suas funções vitais. De todas as luas, a que mais possui condições para ser habitada é Enceladus. Estudos feitos com recurso às imagens obtidas pela sonda Voyager 2 mostraram que Enceladus possui pelo menos cinco tipos diferentes de terreno, incluindo várias regiões de terreno crivado, terreno plano recente e faixas de terreno acidentado. Foram ainda observadas fissuras lineares de dimensão considerável. Dada a relativa falta de crateras nas planícies, estas regiões têm, provavelmente, menos de 100 milhões de anos. Desta forma, Encélado deve ter tido atividade recentemente com recurso a "vulcanismo de água" ou outros processos que renovam a superfície. O gelo novo e limpo que domina a sua superfície torna Encélado no corpo celeste do sistema solar com maior albedo (0,99). Sabendo disso, para que Enceladus tenha condições de abrigar vida, antes de tudo, ele precisaria esquentar, já que a temperatura é da ordem de duzentos graus negativos. Por isso, seria imprescindível a ação do metano (importado de Titã) para que haja um efeito estufa e faça com que a temperatura média aumente para temperaturas positivas, entre 0ºC e 15ºC. Após esquentar, o planeta conseguiria ter água em forma líquida. Para obter essa água, os indivíduos poderiam ter poços onde eles extraem água de bolsões abaixo do solo, existentes no satélite. Dessa forma, todo habitante teria que ter um reservatório de água.

5 Para a obtenção de energia, os habitantes de Enceladus poderiam queimar o metano importado de Titã ou aproveitar a força dos ventos de Saturno. Caso o satélite que seria habitado fosse Titã, como a gravidade é menor que na Terra (0,14 G), haveria a possibilidade de os habitantes se alimentarem a partir do metano existente ou, de forma análoga à Enceladus, haveriam cúpulas que dariam condições para a existencia de vida no seu interior (e eles poderiam usar o metano como combustível para a produção de energia). Seria imprescindível também, em qualquer dos satélites, o cultivo não só de grãos como também a criação de animais que fornecessem outros elementos para nutrir o solo e fornecessem oxigênio para nutrir as cúpulas. Para buscar os materiais para a construção das cúpulas e do que tiver dentro delas, poderia-se usar o hidrogênio existente em Saturno como combustível para a nave, e aproveitar as órbitas de Júpiter e para dar velocidade e minimizar o tempo de viagem. Na figura, a cúpula e representada pela figura redonda, a direita de uma casa, e o reservatório esta no inferior esquerdo, conectado ao reservatório geral. d) A gravidade local permitiria ou dificultaria a criação de grandes construções? A gravidade em Saturno é similar a nossa (10,4m s²), porém construções nesse local seriam impossíveis, devido as condições já explicadas da superfície do planeta. Em Enceladus e em Titã, que tem gravidade de 0,012 G e 0,14 G respectivamente, construções grandes não seriam problema. e) Qual tipo de exploracão energética seria viável (eólica, solar, etc)? Já mencionadas anteriormente, as energias produzidas a partir da queima do metano e a partir da agua existente no interior de Enceladus, poderia-se produzir energia. Outra forma,

6 seria a partir dos indivíduos que poderiam existir: caso um indivíduo consiga sintetizar etano(presente em Titã) e converter em etanol, poderia ser utilizado não só para gerar energia em Enceladus, como também para exportar para outros planetas. Características Físicas: MOINHOS SATURNIANOS 3. Agora vamos pensar no relevo local ou do satélite que você decidiu habitar a) Procure informações sobre o terreno e descubra qual seria o melhor local para criação de uma capital? A melhor localização para a criação de uma capital seria acima do maior bolsão de água de Enceladus, já que a água é imprescindível para a existencia de vida. Já no caso de Titã, seria de fundamental importancia, que fosse num local mais baixo, onde a pressão fosse maior. b) Existe a possibilidade de exploração de algum recurso deste planeta? Você poderia exportar este bem para a Terra em troca de algum outro? Qual? Hidrogênio existente em Saturno por oxigênio, metano e outros elementos que seriam extraídos da Terra e Marte, principalmente. O hidrogênio é bastante usado em naves espaciais como combustível, que além de incentivar o programa espacial, seria de fundamental importância para transportar esses elementos de um planeta à outro. c) Como nós astrônomos poderíamos trabalhar em seu planeta? Seria possível visualizarmos alguma radiação não vista na Terra? Sua atmosfera (ou a falta dela) absorveria alguma emissão? Saturno possui uma atmosfera rica em gás hidrogênio, o que afetaria as observações. Titã também possui uma atmosfera rica em gás, o que causa o mesmo efeito nas imagens, ou

7 seja, inviabilizam ou dificultam as observações. Enceladus não possui atmosfera, o que facilitaria a observação tanto no ótico quanto em raio-x. Ao construir a cúpula, poderiamos adaptar a estrutura para da cúpula para receber suportes para antenas, tanto de rádio quanto de raios-x, aproveitando esse fator ao favor da ciência. Ecossistema: 4. Pensamos agora nos possíveis ecossistemas, lembrando que este é um exercício de imaginação e raciocínio, então não seja chato e diga não é possível" a) Existem comprovações científicas sobre a não existência de vida em seu planeta? Este planeta foi visitado por qual(is) sonda(s)?(só para garantirmos nenhuma surpresa). Saturno foi visitado por 3 sondas: a Pioneer 11, as duas sondas Voyager e a sonda Cassini-Huygens. Por causa das condições de pressão do planeta, não é possível uma sonda pousar em sua superfície e, portanto, não há confirmações sobre a existência de vida. b) Como você imagina que seriam os habitantes alienígenas deste planeta? O que eles respirariam? Do que se alimentariam? Como Saturno é um planeta gasoso, imaginamos que seus estranhos habitantes tenham uma capacidade de permanecer sempre voando pela atmosfera, como águas-vivas nos mares em nosso planeta. ALIEN SATURNIANO DO TIPO ÁGUA-VIVA VOADORA

8 Mais profundamente no planeta, onde o H está em forma líquida, pensamos que os habitantes dos mares Saturnianos seriam análogos a seres marinhos da terra. ALIEN MARINHO Como a atmosfera de Saturno é rica em H, imaginamos que nossos aliens respiram H2 e espiram amônia. Imaginamos também a existência de bactérias flutuantes autótrofas, seres simples que dividem o habitat com nossos aliens mais complexos e são a base da cadeia alimentar de Saturno. CÉLULAS SATURNIANAS Já na lua Titã pensamos em um ecossistema mais desenvolvido e complexo, com seres inteligentes mais parecidos conosco (já que a lua tem atmosfera). Como os titanianos tem que suportar uma gravidade de apenas 1,352 m/s 2, devem ser mais frágeis do que um humano e

9 podem ser mais altos e magros. Nossos aliens respiram H2, expiram metano e metabolizam acetileno ao invés de glicose, e metano seria o seu solvente universal. Esses seres são extremamente resistentes ao frio, já que a temperatura na superfície de Titã é de -180 C. TITANIANO Nossos titanianos tem uma sociedade similar a dos antigos Egípcios na Terra. Como Saturno possui 60 luas descontando a própria Titã, os titanianos, vendo todos esses astros em movimento através de sua densa atmosfera imaginariam seus deuses, sendo uma sociedade politeísta: da mesma forma que, aqui na Terra, os antigos se baseavam no movimento dos astros (Sol, Lua, satélites e cometas), eles seriam politeístas - existiria, por exemplo, a deusa dos anéis e deuses para representar cada uma das luas de Saturno. O planeta, por ser o astro mais cativante de seu céu, representaria uma espécie de entidade máxima das divindades titanianas. Imaginamos também que seu sistema matemático seja na base de 3 ao invés de decimal, já que de acordo com nosso design eles tem 3 pernas e 3 dedos em cada... mão. As construções que imaginamos são baseadas em formas esféricas, assim como a sua escrita, já que com a quantidade de luas em órbita que vêem de seu planeta os titanianos notaram e adotaram o sistema circular naturalmente.

10 ESCRITA TITANIANA* Esperamos, claro, viver em harmonia com os habitantes de Titã e com os Saturnianos.

11 *A escrita Titaniana é, na verdade, Vulcano Gólico criado por Mark R. Gardner e pelo Vulcan Language Institute, baseados na franquia Jornada nas Estrelas. Achamos que o design combinava com o que esperávamos pera a escrita dos nosso titanianos. Referências Bibliográficas: