A lua gelada de Saturno, Encélado, continua a revelar surpresas que revolucionam nossa compreensão dos mundos oceânicos. Um novo estudo acaba de mostrar que esta pequena lua liberta calor a partir dos seus dois polos, e não apenas do seu polo sul como se pensava até agora.
Os cientistas analisaram dados infravermelhos coletados pela sonda Cassini durante o inverno polar norte de 2005 e o verĂŁo de 2015. Comparando essas observações, descobriram que a superfĂcie do polo norte estava cerca de 7 graus Kelvin mais quente do que o esperado. Esta diferença sĂł pode ser explicada por uma fonte de calor interna que sobe do oceano subterrâneo atravĂ©s da crosta gelada. O fluxo tĂ©rmico detectado equivale a dois terços do calor que escapa atravĂ©s da crosta continental terrestre.
Representação da atividade hidrotermal em Encélado baseada em dados da missão Cassini-Huygens Crédito: ESA
Esta descoberta revoluciona nossa visĂŁo do equilĂbrio tĂ©rmico de EncĂ©lado. Adicionando o calor do polo norte ao já conhecido do polo sul, a perda energĂ©tica total atinge cerca de 54 gigawatts. Este valor corresponde perfeitamente Ă s previsões do aquecimento por efeito de marĂ©, onde a atração gravitacional de Saturno deforma a lua e gera calor por fricção interna. Este equilĂbrio sugere que o oceano subterrâneo poderia permanecer lĂquido durante perĂodos geolĂłgicos extremamente longos.
O estudo publicado na
Science Advances foi conduzido por uma equipe internacional incluindo pesquisadores da Universidade de Oxford e do Southwest Research Institute. Os cientistas explicam que esta estabilidade tĂ©rmica Ă© essencial para a manutenção de um ambiente propĂcio Ă vida. O oceano global de EncĂ©lado contĂ©m água lĂquida, calor e elementos quĂmicos essenciais como o fĂłsforo, criando condições semelhantes Ă s das fontes hidrotermais terrestres onde a vida prospera.
Os dados tĂ©rmicos tambĂ©m permitiram estimar a espessura da crosta gelada: entre 20 e 23 quilĂ´metros no polo norte e 25 a 28 quilĂ´metros em mĂ©dia em toda a lua. Estas informações sĂŁo preciosas para futuras missões que poderiam tentar perfurar este gelo para alcançar o oceano oculto. Os pesquisadores destacam que estas descobertas sĂł foram possĂveis graças Ă s missões prolongadas da Cassini, mostrando a importância das observações de longo prazo.
Estudo do fluxo de calor global de EncĂ©lado mostrando o equilĂbrio entre a energia perdida (polos norte e sul) e a energia produzida por efeito de marĂ© CrĂ©dito: University of Oxford/NASA/JPL-CalTech/Space Science Institute
O efeito de maré, motor térmico das luas geladas
O efeito de marĂ© Ă© um fenĂ´meno fĂsico onde a atração gravitacional de um corpo celeste deforma outro corpo em Ăłrbita ao seu redor. No caso de EncĂ©lado, a imensa gravidade de Saturno estica e comprime a luna de maneira cĂclica durante sua revolução.
Esta deformação permanente gera fricções internas dentro das rochas e do gelo, produzindo calor por dissipação de energia. Este processo é semelhante ao que acontece quando você dobra rapidamente um clipe de papel até que ele aqueça, mas em escala planetária.
A intensidade deste aquecimento depende de vários fatores: a distância entre os dois corpos, a excentricidade da Ăłrbita e a composição interna da lua. Quanto mais elĂptica for a Ăłrbita e mais deformável for a lua, maior será o efeito de marĂ©. Este mecanismo explica porque algumas luas geladas como EncĂ©lado e Europa (ao redor de JĂşpiter) mantĂŞm oceanos lĂquidos apesar de sua distância do Sol.
Na Terra, o efeito de marĂ© principalmente visĂvel concerne os oceanos, mas nas luas sem atmosfera, Ă© a deformação da crosta em si que produz a maior parte do calor. Este processo pode manter temperaturas favoráveis Ă vida durante bilhões de anos.
Os mundos oceânicos do Sistema Solar
Os mundos oceânicos sĂŁo corpos celestes que abrigam imensos reservatĂłrios de água lĂquida sob sua superfĂcie congelada. EncĂ©lado nĂŁo Ă© o Ăşnico exemplo no nosso Sistema Solar: Europa (lua de JĂşpiter), TitĂŁ e Ganimedes possuem igualmente oceanos subterrâneos.
Estes oceanos sĂŁo geralmente mantidos lĂquidos por uma combinação de aquecimento radioativo natural e efeito de marĂ©. A espessa camada de gelo na superfĂcie atua como um isolante tĂ©rmico, impedindo que a água congele completamente. A pressĂŁo exercida por este gelo pode tambĂ©m baixar o ponto de fusĂŁo da água.
A composição destes oceanos varia conforme os mundos. O de Encélado contém sais dissolvidos e compostos orgânicos, enquanto o de Europa seria mais rico em sulfatos. Os penachos observados em Encélado permitem analisar diretamente a composição do seu oceano sem ter que perfurar o gelo.
A descoberta destes mundos oceânicos mudou radicalmente nossa abordagem na busca por vida extraterrestre. Em vez de procurar apenas planetas na zona habitável da sua estrela, os cientistas exploram agora estes ambientes isolados mas potencialmente hospitaleiros.