Pequenas luas geladas nos confins do nosso sistema solar podem esconder oceanos em ebulição sob as suas superfícies, segundo um novo estudo.
Pesquisas anteriores descobriram que algumas das luas geladas do sistema solar exterior, como a lua de Saturno Encéladonão estão congelados. Em vez disso, eles podem hospedar oceanos entre suas camadas de gelo e núcleos rochosos. Porque em Terraexiste virtualmente vida onde quer que haja água, isto aumentou a esperança de que esses oceanos ocultos possam ser os melhores locais no nosso sistema solar para procurar vida extraterrestre.
“Estávamos especialmente interessados em saber se as tensões poderiam levar à formação de fissuras que ligam a superfície ao oceano subterrâneo, permitindo a erupção de água líquida de um oceano potencialmente habitável para o espaço”, disse Rudolph ao Space.com.
Em trabalhos anteriores, Rudolph e os seus colegas concentraram-se no que acontece a estas luas quando as suas camadas de gelo ficam mais espessas. Como o gelo ocupa um volume maior do que uma massa semelhante de água líquida, o congelamento exerce pressão sobre as camadas de gelo, gerando 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 devido ao derretimento do fundo. Por exemplo, pesquisas anteriores descobriram que uma oscilação na órbita da lua de Saturno, Mimas, era potencialmente devida a um oceano sob a sua crosta gelada que provavelmente surgiu nos últimos 10 milhões de anos, dada a forma como a sua superfície ainda retém muitas características antigas, como crateras. Este oceano provavelmente surgiu quando a concha de Mimas derreteu devido a interações com outras luas de Saturno.
Os cientistas descobriram que, se essas conchas geladas se estreitarem, a pressão que exercem sobre os oceanos diminui. Nas menores luas geladas, como Mimas e Encélado ou Miranda de Urano, a pressão pode diminuir o suficiente para atingir o chamado “ponto triplo” – uma combinação específica de temperatura e pressão na qual gelo, água líquida e vapor de água podem coexistir. Isto pode fazer com que as camadas dos oceanos mais próximas das suas conchas geladas fervam depois de as conchas geladas se estreitarem em cerca de cinco a 15 quilómetros.
“Este é o tipo de fervura que ocorre em baixas temperaturas, não o tipo de fervura que ocorre nas cozinhas quando você aquece a água até mais de 100 graus C (212 graus F)”, disse Rudolph. “Em vez disso, está fervendo muito perto de zero graus C (32 graus F). Portanto, para qualquer forma de vida potencial abaixo dessa área de ebulição, a vida poderia continuar normalmente.”
Em contraste, em luas geladas maiores, com mais de 600 km de largura, como a Titânia de Úrano, a queda na pressão provocada pelo derretimento do gelo faria com que a camada de gelo se partisse antes de o ponto triplo da água ser alcançado, calculou a equipa. Os pesquisadores sugerem que características da geologia de Titânia, como cristas enrugadas, podem ter resultado de um período de afinamento da camada de gelo seguido de novo espessamento.
Os gases resultantes da ebulição podem ter vários efeitos, como a formação de clatratos – estruturas geladas complexas que aprisionam moléculas de gás. “Trabalhos futuros abordarão esses processos em detalhes para entender o que acontece com o gás depois de liberado do oceano e que tipos de características superficiais esperaríamos formar em associação com esses processos”, disse Rudolph.
Os cientistas detalharam suas descobertas online em 24 de novembro na revista Nature Astronomy.
