Mais recentemente, nos despedimos da nave Cassini, que, após 13 anos de serviço fiel à órbita de Saturno e seus satélites, desceu diretamente para o abismo da atmosfera do planeta gigante. A razão para este grand finale foi o aviso da possibilidade de que o Cassini iria colidir com uma das luas de Saturno - em particular, Enceladus.
Enceladus é único por sua cortina de gêiseres e oceano interior. Hoje, essa minúscula lua gelada é considerada um habitat em potencial para a vida, então não podíamos permitir que fosse contaminada pela espaçonave Cassini. Uma nova pesquisa, publicada na Nature Astronomy, sugere que este oceano existe sob a superfície de Enceladus por um longo tempo - o suficiente para fornecer todas as condições para o desenvolvimento da vida.
Gêiseres de Enceladus são emissões de misturas de água salgada e gelo com traços de dióxido de carbono, amônia, metano e outros hidrocarbonetos que emergem de rachaduras na região polar sul de Enceladus. Foi por causa desses gêiseres que os cientistas decidiram que Enceladus deve ter um oceano subsuperficial e que este oceano é ativo (convectivo). A observação subsequente mostrou que o hidrogênio estava presente nas emissões, o que levou a uma conclusão adicional sobre a atividade hidrotérmica - reações químicas devido à interação da água e da rocha. Mas os cientistas não conseguiram explicar que tipo de fonte de calor poderia levar a essa atividade.
Com observações adicionais, o mistério da falta de fonte de calor apenas se intensificou. Os gêiseres estão associados às chamadas "listras de tigre" - um conjunto de quatro falhas paralelas na superfície, com 100 quilômetros de comprimento e 500 metros de profundidade. Essas faixas são mais quentes do que o resto da crosta de gelo, então foi assumido que deviam ser rachaduras no gelo. Quase não há crateras de impacto na área das listras do tigre, então elas devem ser muito jovens, da ordem de um milhão de anos. Qualquer modelo que pudesse explicar a fonte de calor também teria que levar em consideração sua natureza focalizada - o oceano do mundo, mas por que apenas a região do pólo sul está ativa?
Por vários anos consecutivos, os cientistas preferiram a explicação do "aquecimento das marés" - o resultado da interação de corpos de tamanhos planetários. Por exemplo, a interação das marés com a nossa lua é responsável pela vazante e pelo fluxo da água na Terra. Encélado está em ressonância orbital com a lua Dione, o que afeta a forma da órbita de Encélado em torno de Saturno. Mas essa influência não é suficiente para explicar a potência necessária para manter os gêiseres ativos - cerca de 5 GW. Seria o suficiente para uma cidade do tamanho de São Petersburgo.
Núcleo poroso
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Os cientistas chegaram perto de resolver o quebra-cabeça quando examinaram a estrutura interna de Enceladus. Esta lua tem uma densidade baixa o suficiente para ser composta principalmente de gelo com um pequeno núcleo sólido. Isso foi considerado por muitos anos, desde que a Voyager 2 tirou as primeiras fotos de Enceladus e determinou seu raio, e então seu volume. A atração gravitacional de Encélado sobre a Cassini tornou possível estimar a massa da lua e derivar o valor da densidade do corpo. As medições da Cassini também mostraram que o núcleo tem baixa densidade, o que permite concluir que o núcleo é poroso, com poros preenchidos por gelo.
A nova série de cálculos preenche os poros centrais com água em vez de gelo, porque as forças das marés associadas à água nos poros são mais do que suficientes para explicar como o calor de Enceladus é gerado. O modelo é excelente porque explica não só a porosidade do núcleo, mas também sua permeabilidade (com que facilidade o líquido passa por ele) e resistência (vai rachar com a passagem do líquido?).
Combinar todos esses parâmetros em uma equação permite que seja resolvido com a criação de um modelo elegante de fluxo de calor dentro de Enceladus.
Os autores do trabalho criam uma imagem tridimensional de onde e quando o calor dos movimentos das marés em espaços porosos é transferido para o oceano subterrâneo. A distribuição do calor no núcleo não é uniforme, mas sim no processo de afloramentos estreitos conectados, principalmente no Pólo Sul. E como as fontes de calor (que chegam a 85 graus Celsius) são tão concentradas, deve haver um aumento da atividade hidrotérmica perto delas, explicando o hidrogênio nas erupções.
Finalmente, a observação surpreendente que pode ser feita na análise desse modelo é que a quantidade de calor gerada pela maré interna é suficiente para sustentar o oceano subterrâneo de Enceladus por bilhões de anos. Surge outra pergunta: o que tudo isso significa para a vida em Encélado? O oceano mundial quente, que existe há vários bilhões de anos, se tornaria um berço maravilhoso para a vida - na Terra, levou apenas 640 milhões de anos para que ele fizesse a transição da forma de micróbios para os mamíferos. Infelizmente, Enceladus pode ser bem jovem - pode ter se formado há apenas 100 milhões de anos. É tempo suficiente para viver?
Talvez. Muito provavelmente, a vida na Terra foi formada ao longo de várias centenas de milhões de anos em condições muito mais severas de bombardeio pesado. Mas então demorou mais 3.500 milhões de anos para expandir suas áreas de influência. Talvez este seja o futuro de Encélado. Talvez este satélite se torne não o planeta dos macacos, mas sim o planeta das sereias?
Ilya Khel
