Na lua de Júpiter, Europa, ‘terrenos caóticos’ podem estar transportando oxigênio para o oceano

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A interpretação de um artista da água líquida na superfície da Europa se acumulando sob o terreno caótico. Créditos: NASA / JPL-Caltech.

Por Monica Kortsha
Publicado na The University of Texas at Austin

A água salgada dentro da camada gelada da lua de Júpiter, Europa, pode estar transportando oxigênio para um oceano de água líquida coberto de gelo, onde poderia ajudar a sustentar a vida alienígena, de acordo com uma equipe de pesquisadores liderada pela Universidade do Texas em Austin (EUA).

Essa teoria foi proposta por outros, mas os pesquisadores a testaram construindo a primeira simulação de computador baseada no processo físico do mundo, com oxigênio pegando carona na água salgada sob os “terrenos caóticos” da lua, paisagens compostas de rachaduras, cumes e blocos de gelo que cobrem um quarto do mundo gelado.

Os resultados mostram que não só o transporte é possível, mas que a quantidade de oxigênio trazida para o oceano de Europa pode estar no mesmo nível da quantidade de oxigênio nos oceanos da Terra hoje.

“Nossa pesquisa coloca esse processo no reino do possível”, disse o pesquisador principal Marc Hesse, professor do Departamento de Ciências Geológicas da Faculdade Jackson de Geociências da UT. “Ela fornece uma solução para o que é considerado um dos problemas pendentes da habitabilidade do oceano subsuperficial de Europa”.

O estudo foi publicado recentemente na revista Geophysical Research Letters.

Europa é um dos principais locais para procurar vida alienígena porque os cientistas detectaram sinais de oxigênio e água, juntamente com produtos químicos que podem servir como nutrientes. No entanto, a camada de gelo da lua – que se estima ter cerca de 24 quilômetros de espessura – serve como uma barreira entre a água e o oxigênio, que é gerado pela luz solar e partículas carregadas de Júpiter que atingem a superfície gelada.

O modelo físico construído pelos pesquisadores mostra água salgada e oxigênio na superfície de Europa sendo transportados por uma “onda de porosidade” (forma esférica) através da camada de gelo da lua até o oceano de água líquida abaixo. O gráfico mostra o tempo (em milhares de anos) e a profundidade da camada de gelo (em quilômetros). Vermelho indica níveis mais altos de oxigênio. Azul representa níveis mais baixos de oxigênio. Créditos: Hesse et al., Geophysical Research Letters, 2022.

Se a vida como a conhecemos existe no oceano, precisa haver uma maneira do oxigênio chegar até ela. Segundo Hesse, o cenário mais plausível com base nas evidências disponíveis é que o oxigênio seja transportado pela água salgada.

Os cientistas pensam que terrenos caóticos se formam acima de regiões onde a camada de gelo de Europa derrete parcialmente para formar água salgada líquida, que pode se misturar com o oxigênio da superfície. O modelo computacional criado pelos pesquisadores mostrou o que acontece com a água salgada líquida após a formação do terreno caótico.

O modelo mostrou a água salgada líquida drenando de uma maneira distinta, tomando a forma de uma “onda de porosidade” que faz com que os poros do gelo se alarguem momentaneamente – permitindo que a água salgada líquida passe antes dos poros fecharem novamente. Hesse compara o processo com ao clássico clichê dos desenhos animados de um volume de água descendo por uma mangueira de jardim.

Este modo de transporte parece ser uma maneira eficaz de levar oxigênio através do gelo, com 86% do oxigênio captado na superfície subindo pela onda até o oceano. Mas os dados disponíveis mostram a possibilidade de uma ampla gama de níveis de oxigênio entregues ao oceano de Europa ao longo de sua história – com estimativas variando por um fator de 10.000.

Um exemplo de terreno caótico na superfície da lua de Júpiter, Europa. Créditos: NASA / JPL-Caltech / SETI Institute.

De acordo com o coautor Steven Vance, cientista e pesquisador do Laboratório de Propulsão a Jato (JPL) da NASA e supervisor do Grupo de Geofísica e Interiores Planetários, a estimativa mais alta tornaria os níveis de oxigênio no oceano de Europa semelhantes aos dos oceanos da Terra – o que aumenta esperança sobre o potencial desse oxigênio para sustentar a vida no mar escondido.

“É tentador pensar em algum tipo de organismo aeróbico vivendo logo abaixo do gelo”, disse ele.

Vance disse que a próxima missão Europa Clipper da NASA em 2024 pode ajudar a melhorar as estimativas de oxigênio e outros ingredientes para a vida na lua gelada.

Kevin Hand, um cientista focado na pesquisa da lua Europa no JPL da NASA que não fez parte do estudo, disse que o estudo apresenta uma explicação convincente para o transporte de oxigênio na Europa.

“Sabemos que Europa tem compostos úteis como oxigênio em sua superfície, mas eles chegam ao oceano abaixo onde a vida pode usá-los?” ele disse. “No trabalho de Hesse e seus colaboradores, a resposta parece ser sim”.

Com lançamento previsto para 2024, o Europa Clipper da NASA viajará para a lua de Júpiter Europa para investigar se a lua tem condições necessárias para sustentar a vida. Os instrumentos da espaçonave, incluindo uma sonda de radar desenvolvida por cientistas da Universidade do Texas em Austin, ajudarão os pesquisadores a aprender mais sobre a disponibilidade e acessibilidade dos ingredientes para a vida na lua. Créditos: NASA / JPL-Caltech.

Além de seu trabalho na Faculdade Jackson, Hesse também é pesquisador do Centro de Habitabilidade de Sistemas Planetários da UT e do Instituto Oden de Engenharia e Ciências Computacionais.