Um novo estudo realizado por geofísicos da Universidade Estadual de Washington lança luz sobre como os nutrientes podem viajar 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 têm lutado para explicar como os materiais que sustentam a vida poderiam passar da superfície de Europa para o oceano abaixo, que está selado 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 afastar-se do gelo circundante e afundar-se lentamente através da concha até atingir o oceano abaixo.
“Este é um conceito novo na ciência planetária, inspirado por um conceito bem compreendido nas ciências da Terra”, disse Austin Green, autor principal e pesquisador de pós-doutorado na Virginia Tech. “O mais emocionante é que este novo conceito aborda um dos problemas de habitabilidade de longa data de Europa e é um bom presságio para o potencial de vida extraterrestre nos seus oceanos.”
Por que os oceanos de Europa representam um quebra-cabeça de habitabilidade
O estudo foi publicado Jornal de Ciência Planetária e de autoria de Greene, que concluiu grande parte do trabalho durante seus estudos de doutorado na WSU, juntamente com Catherine Cooper, professora associada de geofísica na Escola do Meio Ambiente e reitora associada da Faculdade de Artes e Ciências.
Europa tem mais água líquida do que todos os oceanos da Terra juntos. No entanto, esse vasto oceano fica sob uma camada de gelo tão espessa 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 persistentes sobre se o ambiente poderia realmente sustentar organismos vivos.
Para aumentar a complexidade, Europa está constantemente exposta à intensa radiação de Júpiter. Esta radiação reage com sais e outras substâncias na superfície da Lua, criando compostos que podem servir como nutrientes para os micróbios. Embora os cientistas saibam que estes nutrientes existem na superfície, ainda não está claro como eles viajam através do gelo para chegar ao oceano. Embora a superfície de Europa seja geologicamente ativa devido à atração gravitacional de Júpiter, a maior parte desse movimento ocorre lateralmente 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, Greene e Cooper recorrem à Terra em busca de inspiração. Eles se concentraram na delaminação da crosta terrestre, um processo no qual partes da crosta terrestre são comprimidas, alteradas quimicamente e espessadas o suficiente para se separarem e afundarem no manto inferior.
Os investigadores acreditam que um processo semelhante pode estar a ocorrer na Europa. Algumas áreas do manto de gelo de Europa apresentam altas concentrações de sal, o que aumenta a densidade do gelo. Estudos anteriores também mostraram que as impurezas enfraquecem a estrutura dos cristais de gelo, tornando-os menos estáveis que o gelo puro. Para se romper, esse gelo fraco deve se libertar e afundar mais profundamente na camada de gelo.
Quão denso o gelo poderia alimentar os oceanos de Europa
A equipe propôs que o gelo pesado e rico em sal embutido no gelo fresco poderia descer lentamente através da concha, reciclando o material da superfície e fornecendo nutrientes ao oceano. Os seus modelos computacionais mostraram que este afundamento poderia ocorrer numa vasta gama de níveis de salinidade, até que a superfície do gelo experimentasse um ligeiro enfraquecimento.
De acordo com as 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 os oceanos de Europa, aumentando as hipóteses de sobrevivência de vida nesses oceanos.
Relevância da missão Europa Clipper da NASA
Estas descobertas estão estreitamente alinhadas com os objetivos da missão Europa Clipper da NASA, que será lançada em 2024. A nave espacial foi projetada para estudar as calotas polares de Europa, a superfície dos oceanos e a habitabilidade geral, utilizando 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 Computação de Pesquisa Institucional da Universidade Estadual de Washington.
