Falando em Harvard em 2011, Carolyn Porco, chefe da equipe de pesquisa de imagens da Cassini, relatou que a descoberta mais barulhenta de todas foi feita no pólo sul da pequena lua gelada de Saturno, Enceladus. Na região polar do satélite, temperaturas elevadas foram detectadas, bem como uma enorme nuvem de partículas de gelo, disparando dezenas de milhares de quilômetros no espaço.
A análise da pegada do gelo, que inclui vapor d'água e vestígios de materiais orgânicos como metano, dióxido de carbono e propano, sugere que ela é alimentada por gêiseres em erupção em um oceano global enterrado sob a superfície gelada da lua.
Esses achados, segundo Porco, indicam a possibilidade da existência de um “meio no qual a vida pode habitar. Se encontrarmos uma segunda gênese ocorrendo em nosso sistema solar, independente da Terra, ela violará todos os cânones. O teorema da existência foi provado e podemos concluir com segurança que a vida não é um erro, mas uma característica do universo em que vivemos, e que este é um evento muito comum que aconteceu um número impressionante de vezes."
Mais recentemente, Edwin Keith, professor assistente de ciências geofísicas da Universidade de Chicago, chamou Enceladus de "uma oportunidade para o melhor experimento astrobiológico do sistema solar". Ele acrescentou que Enceladus é um dos principais candidatos à vida extraterrestre. Os dados da Cassini sugerem fortemente que as plumas crio-vulcânicas de Enceladus podem ter surgido de um ambiente oceânico amigável às biomoléculas.
A preservação de fissuras explosivas massivas na superfície da sexta maior lua de Saturno, apesar da superfície surpreendentemente fria da Lua, permaneceu um mistério por 11 anos. Mais recentemente, no entanto, cientistas da Universidade de Princeton e da Universidade de Chicago mostraram que as rachaduras podem ser ativadas com respingos de água no vasto oceano, sugerindo que a lua está sob uma espessa crosta de gelo. Essas descobertas estabelecem uma base poderosa para futuras missões de satélites a Enceladus, que buscarão principalmente vida.
As chamadas "listras de tigre", essas rachaduras em Enceladus, ejetam regularmente altos jatos de vapor e partículas congeladas, alimentadas pelas forças das marés geradas por Saturno, escrevem os cientistas nos Proceedings of National Academy of Sciences. As quatro listras de tigre estão localizadas perto do pólo sul de Enceladus, uma média de 130 quilômetros de comprimento e 35 quilômetros de distância. Eles foram observados pela primeira vez pela nave espacial não tripulada Cassini da NASA em 2005, que orbitou Saturno e suas luas desde 2004. Os dados da Cassini indicam que as emissões da lua podem ter se originado em um oceano biologicamente amigável.
Desde a observação das fissuras e ejeções da Cassini, os cientistas vêm tentando explicar sua causa, tamanho e persistência, explica Edwin Keith.
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“Na Terra, as erupções geralmente não duram muito”, diz Kite. - Quando você vê uma erupção muito longa, é devido a várias erupções com grandes lacunas entre elas. É difícil explicar por que o sistema de fratura não está obstruído com seu próprio gelo. E é difícil explicar por que a liberação de energia da água subterrânea não congela absolutamente tudo."
Kite e o coautor Alan Rubin, professor de Geociências em Princeton, desenvolveram um modelo que assume que a água nas ranhuras sobe e desce alternadamente em ranhuras que se dobram sob o estresse das marés na concha gelada de Enceladus. O calor gerado por esse movimento regular é suficiente para evitar que a água congele, mesmo que a lua esteja presa em gelo com 30 quilômetros de espessura.
O modelo Kaite e Rubin fornece uma explicação aparentemente simples para observações que desafiaram tais explicações simples no passado. Sugestões anteriores, como que listras de tigre são frouxas no gelo derretido por aquecimento friccional, não podem explicar que o material erupcionado vem do oceano subterrâneo de Enceladus. Kite recorreu a Rubin porque Rubin tinha um histórico de transporte de rocha derretida por meio de rachaduras na Terra. Mas quando Kite sugeriu que o movimento viscoso poderia impedir que a água nas ranhuras congelasse, Rubin inicialmente ficou cético em relação à ideia.
“Como a viscosidade da água é tão baixa, duvido que produza calor suficiente”, diz Rubin, “mas os cálculos de Kaite mostraram que ela não apenas produziria calor suficiente, mas também no tempo entre o pico do estresse da maré e o pico de atividade. erupções. Na minha opinião, este é o primeiro modelo que explica naturalmente as observações."
O mesmo modelo pode ser aplicado a outros mundos gelados, como a lua de Júpiter, Europa, que também tem um oceano abaixo da superfície e é muitas vezes referida como um corpo planetário capaz de ter vida. “Enceladus pode ser adicionado a esta lista. Caminhos diretos para os oceanos subterrâneos em tais satélites podem ser janelas possíveis para um ambiente que contém vida."
Supondo que as listras do tigre estejam realmente associadas ao oceano de Enceladus, as futuras missões de satélite poderiam ser equipadas com sensores e equipamentos para procurar possíveis evidências de vida na lua, Rubin diz. O último sobrevôo da Cassini em torno de Enceladus ocorreu em 19 de dezembro.
As listras de tigre de Enceladus regularmente expelem grandes jatos de vapor e partículas congeladas
Carolyn Porco diz que o trabalho de Kyte e Rubin pode explicar uma série de questões sobre as rachaduras no satélite.
Por exemplo, as plumas de erupção atingem seu pico cerca de cinco horas depois do esperado, mesmo se levarmos em consideração os 40 minutos que as partículas ejetadas levam para atingir a altitude em que a Cassini as detecta. Cientistas já sugeriram possíveis explicações para esse atraso, incluindo uma camada de gelo de reação lenta.
Kaite e Rubin descobriram que há uma largura ideal das ranhuras das listras de tigre que explica o momento das erupções. A largura das ranhuras afeta a rapidez com que respondem às forças da maré. No caso da fenda larga, as erupções respondem rapidamente às forças das marés, diz Kite. Com fendas mais estreitas, as erupções ocorrem oito horas depois que as forças das marés atingem seu pico. “Há um alvo entre eles”, diz ele, em que as forças das marés transformam o movimento da água em calor, gerando energia suficiente para produzir erupções que satisfaçam o atraso de cinco horas observado. Porco considera este o melhor ponto do estudo.
Kaite planeja estudar análogos de gêiseres Enceladus na Terra, os exemplos mais próximos dos quais podem ser encontrados na Antártica.
