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 pólos. Essa descoberta surpreendente sugere que o mundo gelado possui um equilíbrio térmico de longo prazo necessário para que a vida possa potencialmente 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 Instituto de Ciência Planetária em Tucson, Arizona, descobriu a primeira evidência de fluxo de calor significativo no pólo norte de Encélado. Até agora, os cientistas acreditavam que a perda de calor estava restrita ao pólo sul, onde gêiseres disparam vapor d’água e partículas de gelo ao 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 inativa e congelada.
Um Oceano Oculto Sob o Gelo
Encélado é um mundo geologicamente ativo com um oceano global e salgado 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 possa prosperar, o oceano de Encélado deve permanecer estável ao longo de longos períodos, mantendo um equilíbrio entre a energia ganha e a perdida. Esse equilíbrio é mantido através do aquecimento por maré, causado pela poderosa força gravitacional de Saturno que estica e comprime a lua enquanto orbita. Se for gerado muito pouco calor, a atividade da superfície de Encélado diminuiria e seu oceano poderia eventualmente congelar. Por outro lado, um excesso de energia poderia desencadear uma atividade geológica excessiva, interrompendo o delicado ambiente que sustenta seu oceano.
“Encélado é um alvo chave na busca por vida fora da Terra, e entender a disponibilidade de sua energia a longo prazo é fundamental para determinar se ele pode suportar vida”, explicou a Dra. Georgina Miles (Southwest Research Institute e Cientista Visitante no Departamento de Física da Universidade de Oxford), autora principal do estudo.
Medindo o Calor Misterioso de Encélado
Até recentemente, os cientistas haviam medido apenas a perda de calor no pólo sul da lua. O pólo norte acreditava-se ser geologicamente quieto e inativo. Para desafiar essa suposição, a equipe de pesquisa usou dados da espaçonave Cassini da NASA para estudar a região polar norte durante dois períodos chave: o profundo inverno 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 de seu oceano subsuperficial relativamente “quente” (0 °C, 32 °F) através de sua crosta de gelo até a superfície, que permanece amargamente fria (-223 °C, -370 °F), antes de escapar para o espaço.
Modelando as temperaturas esperadas da superfície durante a longa noite polar e comparando-as com dados infravermelhos do Espectrômetro de Infravermelho Composto da Cassini (CIRS), os pesquisadores descobriram que a superfície do pólo norte estava cerca de 7 K mais quente do que o esperado. A única explicação para esse calor excessivo é o calor que vaza para cima 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 equivale a cerca de 35 gigawatts de energia — aproximadamente a potência produzida 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 ativo pólo sul, 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 pode permanecer líquido por vastos períodos, oferecendo um ambiente estável e de longo prazo que pode permitir o desenvolvimento da vida.
“Entender quanto calor Encélado está perdendo a nível global é crucial para saber se ele pode suportar vida”, disse a Dra. Carly Howett (Departamento de Física da Universidade de Oxford e Instituto de Ciência Planetária em Tucson, Arizona), autora correspondente do estudo. “É realmente empolgante que esse novo resultado apoie a sustentabilidade de 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 tiver existido por bilhões de anos, as condições para a vida poderiam ter sido estáveis o suficiente para que ela pudesse potencialmente emergir. 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 planejar 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 pólo norte e cerca de 25 a 28 km de espessura em média em toda a lua — um pouco 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 se tornou possível graças às missões prolongadas da Cassini”, acrescentou a Dra. Miles. “Nosso estudo destaca a necessidade de missões de longo prazo a mundos oceânicos que possam abrigar vida, e o fato de que os dados podem não revelar todos os seus segredos até décadas depois de serem obtidos.”
