Um novo estudo de geofísicos da Washington State University esclarece como os nutrientes podem viajar da superfície de Europa para o oceano oculto da lua. Europa, uma das maiores luas de Júpiter, é considerada um dos lugares mais promissores do sistema solar para a busca de vida extraterrestre.
Durante anos, os cientistas lutaram para explicar como os materiais que sustentam a vida podem se mover da superfície de Europa para seu oceano, que está selado sob uma espessa camada de gelo. Pesquisadores utilizaram simulações computacionais inspiradas em um processo geológico na Terra chamado delaminação crustal. Seus modelos sugerem que o gelo denso, repleto de nutrientes, pode se desprender do gelo ao redor e lentamente afundar pela camada até alcançar o oceano abaixo.
“Essa é uma ideia nova na ciência planetária, inspirada em uma ideia bem compreendida na ciência da Terra”, disse Austin Green, autor principal e pesquisador pós-doutoral na Virginia Tech. “O que é mais empolgante é que essa nova ideia aborda um dos problemas de habitabilidade há muito tempo existentes em Europa e é um bom sinal para as perspectivas de vida extraterrestre em seu oceano.”
Por que o Oceano de Europa Apresenta um Enigma de Habitabilidade
A pesquisa foi publicada na The Planetary Science Journal e é de autoria de Green, que realizou grande parte do trabalho durante seus estudos de doutorado na WSU, junto com Catherine Cooper, professora associada de geofísica na Escola de Meio Ambiente e vice-decana da Faculdade de Artes e Ciências.
Europa possui mais água líquida do que todos os oceanos da Terra juntos. No entanto, esse vasto oceano está sob uma crosta de gelo tão espessa que bloqueia completamente a luz solar. Sem luz solar, qualquer vida no oceano de Europa precisaria de fontes alternativas de energia e nutrientes, levantando questões de longa data sobre se o ambiente poderia realmente suportar organismos vivos.
Para complicar ainda mais, Europa está constantemente exposta a radiação intensa de Júpiter. Essa radiação reage com sais e outros materiais na superfície da lua, produzindo compostos que podem servir como nutrientes para microrganismos. Embora os cientistas saibam que esses nutrientes existem na superfície, ainda não está claro como eles poderiam descer pelo gelo até alcançar o oceano. Embora a superfície de Europa seja geologicamente ativa devido às forças gravitacionais de Júpiter, a maior parte desse movimento ocorre lateralmente, em vez de verticalmente, limitando a troca direta entre a superfície e o oceano.
Inspirando-se na Geologia da Terra
Para enfrentar esse problema, Green e Cooper buscaram inspiração na Terra. Eles se concentraram na delaminação crustal, um processo pelo qual seções da crosta terrestre se comprimem, se alteram quimicamente e se tornam densas o suficiente para se desconectar e afundar no manto abaixo.
Os pesquisadores acreditavam que um processo semelhante poderia ocorrer em Europa. Certas áreas da camada de gelo de Europa contêm altas concentrações de sal, o que aumenta a densidade do gelo. Pesquisas anteriores também mostraram que impurezas enfraquecem a estrutura dos cristais de gelo, tornando-os menos estáveis do que o gelo puro. Para que a delaminação ocorra, esse gelo enfraquecido precisaria se romper e afundar mais profundamente na camada de gelo.
Como o Gelo Denso Poderia Alimentar o Oceano de Europa
A equipe propôs que o gelo pesado e rico em sal, embutido dentro do gelo mais puro, poderia lentamente descer pela camada, reciclando material da superfície e fornecendo nutrientes ao oceano. Seus modelos computacionais mostraram que esse afundamento poderia ocorrer em uma ampla gama de níveis de sal, desde que o gelo superficial sofra um enfraquecimento moderado.
De acordo com as simulações, o processo poderia acontecer relativamente rápido em escalas de tempo geológicas e se repetir ao longo de longos períodos. Isso torna um meio potencialmente constante e confiável para transportar nutrientes ao oceano de Europa, aumentando as chances de que a vida possa sobreviver lá.
Relevância para a Missão Europa Clipper da NASA
Essas descobertas estão alinhadas com os objetivos da missão Europa Clipper da NASA, que foi lançada em 2024. A sonda foi projetada para estudar a camada de gelo de Europa, o oceano subsuperficial e sua habitabilidade geral, utilizando um conjunto de instrumentos científicos.
A pesquisa foi apoiada em parte pela National Aeronautics and Space Administration (NASA) com a concessão NNX15AH91G e contou com recursos computacionais do Center for Institutional Research Computing da Washington State University.