Um novo estudo descobriu que uma pequena lua gelada no exterior do sistema solar pode estar escondendo um oceano fervente abaixo da sua superfície.
Pesquisas anteriores descobriram que algumas luas geladas do sistema solar exterior, como as de Saturno Encéladonão um sólido congelado. Em vez disso, pode haver oceanos entre as suas conchas geladas e os núcleos rochosos. Porque em TerraO facto de onde quer que haja água, há vida, aumentou a esperança de que estes oceanos escondidos possam ser os melhores locais do sistema solar para procurar vida alienígena.
“Estamos particularmente interessados em saber se essas tensões podem causar a formação de rachaduras que conectam a superfície e o subsolo dos oceanos, permitindo que a água líquida irrompa para o espaço a partir de oceanos potencialmente habitáveis”, disse Rudolph ao Space.com.
Em trabalhos anteriores, Rudolph e os seus colegas concentraram-se no que acontece quando as conchas geladas destas luas ficam mais espessas. Como o gelo ocupa um volume maior do que uma massa igual de água líquida, a formação de gelo exerce pressão sobre a camada de gelo, criando características como as “listras de tigre” vistas em Encélado.
No novo estudo, os investigadores exploraram o que acontece quando as conchas geladas destas luas se tornam mais finas à medida que as suas bases derretem. Por exemplo, pesquisas anteriores descobriram que as oscilações orbitais da lua de Saturno, Mimas, podem ser causadas por um oceano abaixo da sua crosta gelada, que provavelmente se formou nos últimos 10 milhões de anos, dado que a sua superfície ainda mantém muitas características antigas, como crateras. Este oceano provavelmente foi formado quando a crosta de Mimas derreteu devido a interações com outras luas de Saturno.
Os cientistas descobriram que se essas camadas de gelo se tornarem mais finas, a pressão que exercem sobre o oceano diminui. Nas menores luas geladas, como Encélado, Encélado ou Miranda de Urano, a pressão pode ser baixa o suficiente para atingir o que é conhecido como “ponto triplo” – uma combinação específica de temperatura e pressão onde gelo, água líquida e vapor de água podem coexistir. Quando a camada de gelo fica mais fina em cerca de cinco a 15 quilômetros, isso pode fazer com que a camada oceânica mais próxima da camada de gelo ferva.
“Esta é uma fervura que ocorre em baixas temperaturas, não a fervura que ocorre em uma cozinha quando a água é aquecida acima de 100 graus Celsius (212 graus Fahrenheit)”, disse Rudolph. “Em vez disso, ferve muito perto de zero graus Celsius (32 graus Fahrenheit). Portanto, para qualquer forma de vida potencial abaixo dessa zona de ebulição, a vida pode continuar normalmente.”
Em contraste, a equipa calculou que em luas geladas maiores, com mais de 600 quilómetros de largura, como o dióxido de titânio de Urano, a queda de pressão causada pelo derretimento do gelo faz com que a camada de gelo se quebre antes de atingir o ponto triplo da água. Os investigadores acreditam que as características geológicas do dióxido de titânio, tais como cristas enrugadas, podem ser causadas por um período em que a camada de gelo se tornou mais fina e depois voltou a engrossar.
Os gases produzidos pela fervura podem ter vários efeitos, como a formação de clatratos – estruturas complexas de gelo que prendem moléculas de gás. “Trabalhos futuros abordarão esses processos em detalhes para entender o que acontece com o gás depois que ele é liberado do oceano e que tipo de características superficiais esperaríamos formar em associação com esses processos”, disse Rudolph.
Cientistas detalhados suas descobertas Publicado online em 24 de novembro na revista Nature Astronomy.
