Novas pesquisas da missão Cassini da NASA revelam que Encélado, uma das luas mais intrigantes de Saturno e um dos principais candidatos à vida extraterrestre, está liberando calor de ambos os polos. Essa descoberta surpreendente sugere que o mundo gelado possui o equilíbrio térmico de longo prazo necessário para que a vida possa eventualmente se desenvolver. Os resultados foram publicados em 7 de novembro na Science Advances.
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 fluxo de calor significativo no polo norte de Encélado. Até agora, os cientistas acreditavam que a perda de calor era limitada ao polo sul, onde gêiseres disparam vapor d’água e partículas de gelo para o espaço. As novas medições confirmam que Encélado é muito mais termicamente ativo do que se pensava anteriormente, indicando que gera e libera muito mais calor do que uma lua congelada e inativa.
Um Oceano Oculto Sob o Gelo
Encélado é um mundo geologicamente ativo, com um oceano salgado global escondido sob sua superfície gelada. Os cientistas acreditam que esse oceano é a principal fonte de calor interno da lua. Como contém água líquida, calor e ingredientes químicos essenciais (como fósforo e hidrocarbonetos complexos), esse mar subterrâneo é considerado um dos ambientes mais promissores do sistema solar para a vida além da Terra.
Para que a vida prospere, o oceano de Encélado deve permanecer estável ao longo de longos períodos, mantendo um equilíbrio entre a energia adquirida e a perdida. Esse equilíbrio é sustentado pelo aquecimento por marés, causado pela poderosa atração gravitacional de Saturno, que estica e comprime a lua à medida que orbita. Se muito pouco calor for gerado, a atividade da superfície de Encélado diminuirá e seu oceano poderá eventualmente congelar. No entanto, uma quantidade excessiva de energia poderia desencadear uma atividade geológica excessiva, interrompendo o delicado ambiente que suporta seu oceano.
“Encélado é um alvo chave na busca por vida fora da Terra, e entender a disponibilidade de energia a longo prazo é fundamental para determinar se ele pode sustentar vida”, explicou a Dra. Georgina Miles (Southwest Research Institute e Cientista Visitante no Departamento de Física da Universidade de Oxford), a autora principal do estudo.
Medindo o Calor Misterioso de Encélado
Até recentemente, os cientistas haviam medido apenas a perda de calor no polo sul da lua. O polo norte era considerado geologicamente tranquilo e inativo. Para desafiar essa suposição, a equipe de pesquisa utilizou dados da nave Cassini da NASA para estudar a região polar norte durante dois períodos chave: o inverno profundo de 2005 e o verão de 2015. Essas observações permitiram que os cientistas estimassem quanto de energia Encélado perde à medida que o calor se move do seu oceano subsuperficial relativamente “quente” (0°C) através da crosta gelada até a superfície, que permanece amargamente fria (-223°C), antes de escapar para o espaço.
Ao modelar as temperaturas de superfície esperadas durante a longa noite polar e compará-las com dados infravermelhos do espectrômetro de imagem de infravermelho da Cassini (CIRS), os pesquisadores descobriram que a superfície do polo norte estava cerca de 7 K mais quente do que o esperado. A única explicação para esse excesso de calor é o vazamento de calor do oceano oculto.
A equipe mediu um fluxo de calor de 46 ± 4 miliwatts por metro quadrado. Embora isso possa parecer modesto, equivale a cerca de dois terços do calor médio que escapa pela crosta continental da Terra. Em todo Encélado, isso totaliza cerca de 35 gigawatts de energia – aproximadamente o poder produzido por 66 milhões de painéis solares (530 W cada) ou 10.500 turbinas eólicas (3,4 MW cada).
Um Oceano Estável Sob o Gelo
Quando as novas medições são combinadas com o calor previamente detectado no polo sul ativo, a perda total de calor de Encélado atinge cerca de 54 gigawatts. Esse número se alinha de perto com as previsões de quanto calor deve ser gerado pelas forças de maré. O equilíbrio quase perfeito entre a criação e a perda de calor indica que o oceano de Encélado poderia permanecer líquido por longos períodos, oferecendo um ambiente estável e de longo prazo que poderia permitir o desenvolvimento da vida.
“Entender quanto calor Encélado está perdendo em um nível global é crucial para saber se ele pode sustentar vida”, disse a Dra. Carly Howett (Departamento de Física da Universidade de Oxford e Planetary Science Institute em Tucson, Arizona), autora correspondente do estudo. “É realmente empolgante que esse novo resultado apoie a sustentabilidade a longo prazo de Encélado, um componente crucial para o desenvolvimento da vida.”
Há Quanto Tempo o Oceano Existe?
O próximo desafio para os cientistas é determinar há quanto tempo o oceano de Encélado existe. Se ele existe há bilhões de anos, as condições para a vida teriam sido estáveis o suficiente para que ela pudesse potencialmente surgir. No entanto, a idade exata do oceano permanece incerta.
Mapeando Encélado para Futuras Missões
A pesquisa também demonstrou que leituras térmicas podem ajudar a estimar a espessura da crosta de gelo de Encélado, um fator importante para o planejamento de futuras missões que possam tentar explorar seu oceano usando sondas robóticas ou landers. A análise sugere que o gelo tem entre 20 e 23 km de espessura no polo norte e cerca de 25 a 28 km de espessura em média em toda a lua – ligeiramente mais profundo do que as estimativas anteriores derivadas de outros modelos.
“Extrair as sutis variações de temperatura da superfície causadas pelo fluxo de calor condutivo de Encélado a partir das mudanças de temperatura diárias e sazonais foi um desafio, e só foi possível graças às missões prolongadas da Cassini”, acrescentou a Dra. Miles. “Nosso estudo destaca a necessidade de missões de longo prazo para mundos oceânicos que podem abrigar vida, e o fato de que os dados podem não revelar todos os seus segredos até décadas após serem obtidos.”