Tecnologia Científica

Correntes oceânicas previstas em Enceladus
Envolto em uma concha de gelo, o oceano em Encélado parece estar agitado
Por Robert Perkins - 26/03/2021


Reprodução

Enterrado sob 20 quilômetros de gelo, o oceano subterrâneo de Enceladus - uma das luas de Saturno - parece estar agitado com correntes semelhantes às da Terra.

A teoria, derivada da forma da concha de gelo de Enceladus, desafia o pensamento atual de que o oceano global da lua é homogêneo, além de alguma mistura vertical impulsionada pelo calor do núcleo da lua.

Enceladus, uma pequena bola congelada com cerca de 500 quilômetros de diâmetro (cerca de 1/7 do diâmetro da lua da Terra), é a sexta maior lua de Saturno. Apesar de seu pequeno tamanho, Enceladus atraiu a atenção dos cientistas em 2014, quando um sobrevoo da espaçonave Cassini descobriu evidências de seu grande oceano subterrâneo e amostras de água de erupções semelhantes a gêiseres que ocorrem através de fissuras no gelo no polo sul. É um dos poucos locais no sistema solar com água líquida (outro é a lua de Júpiter, Europa), tornando-o um alvo de interesse para astrobiólogos em busca de sinais de vida.

O oceano em Enceladus é quase totalmente diferente do da Terra. O oceano da Terra é relativamente raso (uma média de 3,6 km de profundidade), cobre três quartos da superfície do planeta, é mais quente no topo por causa dos raios do sol e mais frio nas profundezas perto do fundo do mar e tem correntes que são afetadas pelo vento; Enceladus, por sua vez, parece ter um oceano que abrange todo o globo e está completamente abaixo da superfície, com pelo menos 30 km de profundidade e é resfriado no topo perto da camada de gelo e aquecido na parte inferior pelo calor do núcleo da lua.

Apesar de suas diferenças, a estudante de graduação do Caltech Ana Lobo (MS '17) sugere que os oceanos em Enceladus têm correntes semelhantes às da Terra. O trabalho se baseia em medições feitas pela Cassini e também na pesquisa de Andrew Thompson, professor de ciência ambiental e engenharia, que estuda a maneira como o gelo e a água interagem para impulsionar a mistura dos oceanos ao redor da Antártica.

Os oceanos de Encélado e da Terra compartilham uma característica importante: são salgados. E, como mostram as descobertas publicadas na Nature Geoscience em 25 de março, as variações na salinidade podem servir como impulsionadores da circulação do oceano em Enceladus, assim como fazem no Oceano Antártico da Terra, que circunda a Antártica.

Lobo e Thompson colaboraram no trabalho com Steven Vance e Saikiran Tharimena do JPL, que o Caltech gerencia para a NASA.

Medidas gravitacionais e cálculos de calor da Cassini já haviam revelado que a camada de gelo é mais fina nos polos do que no equador. As regiões de gelo fino nos polos estão provavelmente associadas ao derretimento e as regiões de gelo espesso no equador ao congelamento, diz Thompson. Isso afeta as correntes oceânicas porque, quando a água salgada congela, ela libera os sais e torna a água ao redor mais pesada, fazendo com que ela afunde. O oposto acontece nas regiões de fusão.

“Saber a distribuição do gelo nos permite colocar restrições aos padrões de circulação”, explica Lobo. Um modelo de computador idealizado, baseado nos estudos de Thompson da Antártica, sugere que as regiões de congelamento e derretimento, identificadas pela estrutura do gelo, seriam conectadas pelas correntes oceânicas. Isso criaria uma circulação do polo ao equador que influencia a distribuição de calor e nutrientes.

“Entender quais regiões do subsolo do oceano podem ser as mais hospitaleiras para a vida, como a conhecemos, pode um dia ajudar a buscar sinais de vida”, diz Thompson.

O artigo é intitulado "Um oceano do polo ao equador derrubando a circulação em Encélado". Este trabalho foi apoiado pelo programa de Pesquisa Estratégica e Desenvolvimento de Tecnologia do JPL; o nó Icy Worlds do Instituto de Astrobiologia da NASA; e a Fundação David e Lucile Packard.

 

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