Um novo estudo realizado por geofísicos da Universidade Estadual de Washington lança luz sobre como os nutrientes podem se mover 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 por vida extraterrestre.
Durante anos, os cientistas tentaram explicar como os materiais que sustentam a vida podem mover-se da superfície de Europa para o oceano, sob uma espessa camada de gelo. Os pesquisadores usaram simulações de computador inspiradas em um processo geológico na Terra chamado delaminação crustal. Os seus modelos sugerem que o gelo denso e rico em nutrientes pode separar-se do gelo circundante e afundar lentamente através do manto até atingir o oceano abaixo.
“Esta é uma ideia nova na ciência planetária, inspirada por uma ideia bem compreendida nas ciências da Terra”, disse Austin Green, autor principal e pós-doutorado na Virginia Tech. “O mais emocionante é que esta nova ideia resolve um dos problemas de habitabilidade de longa data de Europa e é um bom presságio para as perspectivas de vida extraterrestre nos seus oceanos.”
Por que o oceano de Europa cria um quebra-cabeça de habitabilidade
O estudo foi publicado em Revista de Ciência Planetária e de autoria de Green, que concluiu a maior parte do trabalho durante seus estudos de doutorado na WSU, juntamente com Kathryn Cooper, professora associada de geofísica na Escola do Meio Ambiente e reitora associada da Faculdade de Artes e Ciências.
Europa contém mais água líquida do que todos os oceanos da Terra juntos. No entanto, este vasto oceano está sob uma camada de gelo que bloqueia completamente a luz solar. Sem luz solar, qualquer vida nos oceanos de Europa necessitaria de fontes alternativas de energia e nutrientes, levantando questões de longa data sobre se o ambiente poderia realmente sustentar organismos vivos.
Para complicar as complexidades, Europa está constantemente exposta à intensa radiação de Júpiter. Esta radiação reage com sais e outros materiais na superfície da Lua para formar compostos que podem servir como nutrientes para os micróbios. Embora os cientistas saibam que estes nutrientes existem na superfície, ainda não está claro como podem viajar através do gelo para chegar ao oceano. Embora a superfície de Europa seja geologicamente ativa devido às forças gravitacionais de Júpiter, a maior parte deste movimento é lateral e não para baixo, limitando a troca direta entre a superfície e o oceano.
Tomando emprestada uma ideia da geologia da Terra
Para resolver este problema, Green e Cooper recorreram à Terra em busca de inspiração. Eles se concentraram na delaminação da crosta terrestre, o processo pelo qual seções da crosta terrestre se comprimem, mudam quimicamente e se tornam densas o suficiente para se separarem e afundarem no manto abaixo.
Os investigadores acreditam que um processo semelhante pode ocorrer na Europa. Algumas áreas da camada de gelo de Europa contêm altas concentrações de sal, o que aumenta a densidade do gelo. Pesquisas anteriores também mostraram que as impurezas enfraquecem a estrutura dos cristais de gelo, tornando-os menos estáveis que o gelo puro. Para que ocorra a delaminação, esse gelo enfraquecido deve se libertar e afundar mais profundamente na camada de gelo.
Quão denso o gelo pode alimentar o oceano de Europa
A equipe levantou a hipótese de que o gelo pesado e rico em sal, incorporado em gelo mais limpo, poderia descer lentamente através do manto, reciclando o material da superfície e entregando nutrientes ao oceano. Seus modelos computacionais mostraram que tal subsidência poderia ocorrer em uma ampla gama de níveis de sal, desde que a superfície do gelo sofresse um ligeiro enfraquecimento.
De acordo com simulações, o processo pode ocorrer de forma relativamente rápida em escalas de tempo geológicas e repetir-se durante longos períodos de tempo. Isto torna-o numa forma potencialmente estável e fiável de transportar nutrientes para o oceano de Europa, aumentando as hipóteses de a vida aí sobreviver.
Relacionado à missão Europa Clipper da NASA
Estas descobertas estão estreitamente alinhadas com os objetivos da missão Europa Clipper da NASA, com lançamento previsto para 2024. A nave espacial foi projetada para estudar a concha gelada de Europa, o oceano subterrâneo e a habitabilidade geral com um conjunto de instrumentos científicos.
A pesquisa foi apoiada em parte pela concessão NNX15AH91G da Administração Nacional de Aeronáutica e Espaço (NASA) e contou com os recursos de computação do Centro de Pesquisa Institucional em Computação da Universidade Estadual de Washington.
