Uma nova pesquisa da missão Cassini da NASA mostra que Encélado, uma das luas mais interessantes de Saturno e uma das principais candidatas à vida alienígena, está a libertar calor dos seus pólos. A descoberta surpreendente sugere que o mundo gelado possui o equilíbrio térmico de longo prazo que a vida pode precisar para sobreviver. As descobertas foram publicadas em 7 de novembro progresso científico.
Uma equipe de cientistas da Universidade de Oxford, do Southwest Research Institute e do Planetary Science Institute em Tucson, Arizona, descobriu a primeira evidência de fluxos massivos de calor no pólo norte de Encélado. Até agora, os cientistas pensavam que a perda de calor estava limitada à Antártica, onde os gêiseres lançam vapor de água e partículas de gelo para o espaço. Novas medições confirmam que Encélado é muito mais ativa termicamente do que se pensava anteriormente, sugerindo que gera e liberta muito mais calor do que luas geladas e adormecidas.
O oceano escondido sob o gelo
Encélado é um mundo geologicamente ativo com um oceano global de água salgada escondido sob a sua superfície gelada. Os cientistas acreditam que este oceano é a principal fonte de calor dentro da lua. Por conter água líquida, calor e componentes químicos essenciais como fósforo e hidrocarbonetos complexos, este oceano subterrâneo é considerado um dos ambientes mais promissores do sistema solar para a vida fora da Terra.
Para que a vida prospere, o oceano de Encélado deve permanecer estável durante longos períodos de tempo, mantendo um equilíbrio entre ganho e perda de energia. Este equilíbrio é mantido pelo aquecimento das marés, causado pela poderosa gravidade de Saturno, que estica e comprime a lua enquanto ela orbita. Se for gerado muito pouco calor, a atividade superficial de Encélado enfraquecerá e o seu oceano poderá eventualmente congelar. No entanto, demasiada energia pode desencadear atividade geológica excessiva e danificar o frágil ambiente que sustenta o oceano.
“Encélado é um alvo chave na procura de vida fora da Terra, e compreender a sua disponibilidade energética a longo prazo é fundamental para determinar se pode sustentar vida,” explica a autora principal do estudo, Dra. Georgina Miles (Cientista Visitante, Departamento de Física, Southwest Research Institute, Universidade de Oxford).
Medindo o calor misterioso de Encélado
Até recentemente, os cientistas apenas mediam a perda de calor no pólo sul da Lua. Acredita-se que o Ártico seja geologicamente silencioso e inativo. Para desafiar esta suposição, a equipe usou dados da espaçonave Cassini da NASA para estudar o Ártico durante dois períodos críticos: o final do inverno de 2005 e o verão de 2015. Essas observações permitem aos cientistas estimar quanta energia Encélado perde à medida que o calor é transferido de seu oceano subterrâneo relativamente “quente” (0°C, 32°F) através de sua crosta gelada até sua superfície ainda fria (-223°C, -370°F), antes de escapar para espaço.
Ao modelar as temperaturas superficiais esperadas durante a longa noite polar e compará-las com os dados infravermelhos do Espectrômetro Infravermelho Composto (CIRS) da Cassini, os pesquisadores descobriram que as temperaturas superficiais no Ártico eram cerca de 7 K mais altas do que o esperado. A única explicação para esse calor excessivo é o calor que vaza do oceano oculto.
A equipe mediu um fluxo de calor de 46 ± 4 miliwatts por metro quadrado. Embora possa não parecer muito, representa cerca de dois terços do calor médio que escapa pela crosta continental da Terra. Em Encélado, isto equivale a cerca de 35 gigawatts de energia, aproximadamente equivalente à eletricidade produzida por 66 milhões de painéis solares (530 watts cada) ou 10.500 turbinas eólicas (3,4 megawatts cada).
Oceano estável sob o gelo
Quando as novas medições são combinadas com o calor previamente detectado no pólo sul ativo, a perda total de calor de Encélado atinge cerca de 54 gigawatts. Este número está intimamente correlacionado com as previsões de quanto calor as forças das marés devem gerar. O equilíbrio quase perfeito entre a produção e a perda de calor sugere que o oceano de Encélado pode permanecer líquido durante longos períodos de tempo, proporcionando um ambiente estável e de longo prazo que poderá permitir o desenvolvimento da vida.
“Compreender quanto calor Encélado está a perder à escala global é crucial para compreender se é capaz de sustentar vida,” disse a Dra. Carly Howitt (Departamento de Física, Universidade de Oxford e Instituto de Ciências Planetárias, Tucson, Arizona), autora correspondente do estudo. “É emocionante que este novo resultado apoie a sustentabilidade a longo prazo de Encélado, um componente chave para o desenvolvimento da vida.”
Há quanto tempo existem os oceanos?
O próximo desafio para os cientistas é determinar há quanto tempo o oceano de Encélado existe. Se tivesse existido durante milhares de milhões de anos, as condições de vida teriam sido suficientemente estáveis para que emergisse. No entanto, a idade exata do oceano permanece incerta.
Mapeando Encélado para missões futuras
A investigação também mostra que as leituras térmicas podem ajudar a estimar a espessura da camada gelada de Encélado, um factor importante no planeamento de futuras missões que possam tentar explorar o seu oceano usando sondas robóticas ou sondas. A análise mostra que o gelo no Pólo Norte tem de 20 a 23 quilómetros de espessura, e o gelo na Lua tem cerca de 25 a 28 quilómetros de espessura, em média, o que é mais profundo do que estimativas anteriores baseadas em outros modelos.
Myers acrescentou: “Remover mudanças sutis na temperatura da superfície causadas por mudanças diárias e sazonais de temperatura no fluxo de calor condutivo de Encélado é um desafio que só é possível graças à missão de longo prazo da Cassini. “Nosso estudo destaca a necessidade de missões de longo prazo em mundos oceânicos que podem abrigar vida, e o fato de que pode levar décadas até que esses dados sejam obtidos para revelar todos os seus segredos.”
