Água, água everywhere – os oceanos do Sistema Solar exterior

Nova modelagem lança luz sobre o oceano de Enceladus enquanto outro estudo aponta para a probabilidade de água líquida sob a superfície de Plutão. Bill Condie relata.

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O gélido Enceladus, com apenas 504 km de diâmetro, paira no espaço entre a sonda Cassini e o planeta Saturno. Crédito: NASA / JPL-Caltech.

Artigo traduzido de Cosmos Magazine. Autor: Bill Condie.

Enquanto novas ideias surgem sobre o oceano sob a superfície gelada da lua de Saturno Enceladus, os cientistas dizem acreditar que há também um oceano de água no interior de Plutão.

Pesquisadores europeus propuseram um novo modelo de Enceladus, que sugere que seu oceano encontra-se a apenas alguns quilômetros abaixo da crosta de gelo, no polo sul do satélite.

A equipe de cientistas do Laboratoire de Planétologie Géodynamique de Nantes, da Universidade Charles, em Praga, e do Observatório Real da Bélgica, propôs um modelo para conciliar os conjuntos de dados conflitantes da nave espacial Cassini.

Esse modelo também sugere que há uma fonte de calor forte no interior do satélite. O estudo foi publicado online na revista Geophysical Research Letters.

A existência de uma fonte de calor poderia apoiar a possibilidade de haver vida no oceano de Enceladus.

Na primeira observação que Cassini fez de Enceladus, os cientistas estimaram que a espessura da sua carapaça de gelo variava entre 30 a 40 km no polo sul e 60 km no equador.

Mas os dados iniciais não davam indicações se o oceano se estendia por baixo de todo o gelo.

Então, em 2015, os cientistas da Cassini observaram uma oscilação na rotação de Enceladus ligado a efeitos de maré, o que sugere que o oceano seja global e a crosta de gelo muito mais fina do que o previsto – em média, apenas 20 km de profundidade.

Mas mesmo esta espessura parecia entrar em conflito com outros dados de gravidade e topografia.

Imagem que mostra a espessura da concha de gelo de Enceladus, que chega a 35 km nas regiões equatoriais (mostrado em amarelo) e menos de cinco quilômetros na região polar sul (em azul). Crédito: LPG-CNRS-U. Nantes / U. Charles, Praga.
Imagem que mostra a espessura da concha de gelo de Enceladus, que chega a 35 km nas regiões equatoriais (mostrado em amarelo) e menos de cinco quilômetros na região polar sul (em azul). Crédito: LPG-CNRS-U. Nantes / U. Charles, Praga.

Agora, o novo modelo sugere que Enceladus tem um núcleo rochoso, com um raio de 185 km e um oceano interno de aproximadamente 45 km de profundidade, isolado a partir da superfície por um escudo de gelo com uma espessura média de cerca de 20 km, exceto no polo sul, onde pode ser inferior a 5 km.

Os 200 primeiros metros do topo do reservatório de gelo é elástico, sob este modelo, que também sugere que o oceano sob o gelo seja 40% do volume total do satélite.

O teor de sal do oceano de Enceladus é estimado como sendo semelhante ao dos oceanos da Terra.

“Tudo isso implica um novo orçamento de energia para Enceladus”, escrevem os cientistas. “Uma vez que o casco de gelo mais fino retém menos calor, os efeitos das marés causadas por Saturno nas grandes fraturas no gelo no polo sul já não são suficientes para explicar o fluxo de calor forte que afeta esta região.”

Isso sugere que a produção de calor no interior profundo de Enceladus pode alimentar as fontes hidrotermais no fundo do oceano.

Enquanto isso, um outro artigo, também publicado na revista Geophysical Research Letters, diz que a atividade geológica em Plutão, observado durante o sobrevoo da sonda New Horizons da NASA, poderia ser causada pelo congelamento parcial de um oceano subsuperficial.

É provável que o oceano ainda exista, disse o líder do artigo Noah Hammond, da Universidade Brown.

“Isso dá suporte à ideia de que os oceanos podem ser comuns entre os grandes objetos do Cinturão de Kuiper, assim como eles são comuns entre os satélites dos planetas exteriores,” disse o co-autor Amy Barr, do Instituto de Ciência Planetária.

“Em nosso artigo, nós observamos características tectônicas na superfície de Plutão para compreender o interior e executar modelos de evolução térmica para nos ajudar a entender como o interior de Plutão pode ter evoluído ao longo do tempo”, disse Hammond.

Uma visão colorida de alta resolução de um dos dois criovulcões na superfície de Plutão. Imagem feita pela sonda New Horizons em julho de 2015. Crédito: NASA.
Uma visão colorida de alta resolução de um dos dois criovulcões na superfície de Plutão. Imagem feita pela sonda New Horizons em julho de 2015. Crédito: NASA.

O estudo apoiou a hipótese, mostrando que se o mar congelou, uma forma cristalina específica de gelo conhecida como gelo II, provavelmente, se formou, causando características tectônicas de compressão que estão ausentes da superfície.

A formação de gelo II faria com que o planeta anão se contraísse e as características tectônicas de compressão se formariam na superfície.

“Uma vez que as características tectônicas na superfície de Plutão são todas extensionais e não há características de compressão óbvias, ele sugere que o gelo II não se formou e que, portanto, o oceano subsuperficial de Plutão provavelmente sobreviveu aos dias de hoje.”

O gelo II se forma em altas pressões e baixas temperaturas e é uma fase do gelo que é 25% mais denso que o gelo na Terra, que flutua na água.

“Esperamos muito tempo para ver a superfície de Plutão, e não nos decepcionamos”, disse Barr.

“Muitas pessoas pensaram que Plutão seria geologicamente ‘morto’, coberto de crateras e teria uma superfície antiga. Nosso trabalho mostra como até mesmo Plutão, na borda do Sistema Solar, com muito pouca energia, pode ter atividade tectônica.”

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