A água líquida não está confinada à Terra ou a mundos próximos o suficiente do Sol para aquecer. Várias luas no Sistema Solar exterior parecem conter oceanos sob camadas de gelo, mantidos líquidos por combinações de flexão das marés, decaimento radioativo, sais e amônia.
A contagem exata depende de quão forte deve ser a evidência. Europa, Ganimedes, Calisto, Encélado e Titã há muito formam o grupo principal. Uma análise de 2024 fez de Mimas um sexto caso forte, enquanto Tritão e várias luas de Urano permanecem adições plausíveis.
Nenhum desses oceanos foi fotografado diretamente. Cada um foi inferido a partir de uma combinação diferente de evidências magnéticas, gravitacionais, orbitais, geológicas e químicas.
Um mundo oceânico é uma inferência, não uma categoria visual
NASA usa “mundo oceânico” para um corpo com um reservatório líquido substancial nos dias de hoje. O líquido não precisa atingir a superfície, assemelhar-se à água do mar da Terra ou assentar diretamente nas rochas. Alguns oceanos propostos contêm sais ou amônia, e as luas maiores podem ter camadas de água presas entre diferentes formas de gelo de alta pressão.
A evidência pode vir de como uma lua responde às mudanças no campo magnético de seu planeta. Um oceano salgado condutor pode gerar um sinal magnético induzido. Medições de gravidade e pequenas oscilações na rotação podem mostrar se uma camada externa se move separadamente do interior. Fraturas, recapeamento e plumas fornecem pistas geológicas e químicas.
Esses métodos não produzem níveis idênticos de confiança. Encélado lança amostras do seu oceano para o espaço, enquanto o oceano de Calisto é inferido principalmente a partir de medições magnéticas e modelos interiores.
Júpiter tem três principais luas oceânicas
Europa tem o caso mais familiar. A sua superfície jovem e fraturada, o campo magnético induzido e a flexão das marés sustentam um oceano global de água salgada sob uma camada de gelo. O oceano pode reter mais do dobro da água que os oceanos da Terra combinados e pode tocar um fundo marinho rochoso, embora a sua profundidade e espessura do gelo permaneçam incertas.
Ganimedes também mostra uma resposta magnética induzida, complicada pelo campo magnético gerado internamente pela própria lua. As observações do Hubble sobre a mudança das bandas aurorais fortaleceram a interpretação do oceano. Os modelos sugerem uma camada de água com cerca de 100 quilómetros de espessura sob cerca de 150 quilómetros de gelo, possivelmente dividida por fases de gelo de alta pressão.
Calisto é a menos ativa das três. Galileu mediu um campo magnético variável consistente com correntes elétricas numa camada líquida salgada abaixo da sua antiga superfície de crateras. A ESA observa que a evidência é menos convincente para Calisto do que para Europa ou Ganimedes, mas continua a ser o alvo principal da missão Juice.
Saturno contribui com Encélado, Titã e agora Mimas
Encélado fornece o acesso mais direto. A Cassini voou através de plumas que surgiram de fraturas perto do seu pólo sul e mediu grãos de gelo salgado, hidrogénio molecular, fosfatos e compostos orgânicos. Medições de gravidade e rotação indicam que a fonte é um oceano global abaixo da concha.
Titan apresenta dois ambientes líquidos diferentes. O metano e o etano enchem os lagos na sua superfície, mas os dados gravitacionais da Cassini e as medições de rádio da sonda Huygens também suportam um profundo oceano interno de água, provavelmente misturado com sais e amoníaco.
Mimas foi a adição inesperada. Possui muitas crateras e não possui as fraturas ou plumas óbvias associadas às luas oceânicas ativas. UM 2024 Natureza artigo liderado por Valéry Lainey reanalisou as medições da Cassini da órbita e rotação da lua. A equipa concluiu que existe um oceano global entre 20 e 30 quilómetros abaixo da superfície e provavelmente formado há menos de 25 milhões de anos.
O resultado do Mimas é uma inferência baseada em modelo a partir de uma análise detalhada, não uma amostra perfurada ou detecção direta. A sua importância reside, em parte, em mostrar que uma lua pode esconder um oceano sem o anunciar através de um terreno de aparência recente.
Tritão e as luas de Urano mantêm a fronteira aberta
A NASA também inclui a lua de Netuno, Tritão, nas listas de luas que podem hospedar oceanos hoje. A Voyager 2 viu gêiseres de nitrogênio e uma superfície jovem e alterada durante seu sobrevôo em 1989. A órbita inversa de Tritão indica que ele foi capturado por Netuno, uma história perturbadora que poderia ter produzido intenso aquecimento das marés. Um oceano atual é considerado possível, mas não confirmado.
As cinco grandes luas de Urano também subiram na lista de candidatos. A Voyager 2 forneceu as únicas imagens próximas em 1986. Modelos posteriores que combinaram essas medições com um conhecimento melhorado da composição e do fluxo de calor sugerem que Titânia e Oberon, e talvez Ariel e Umbriel, poderiam reter camadas líquidas.
Os profundos desfiladeiros de Ariel e os sinais de ressurgimento relativamente recente levaram a propostas para um oceano sobrevivente ou um que congelou no passado geológico. Sem um orbitador fazendo medições gravitacionais e magnéticas, distinguir essas histórias permanece difícil.
Registros antigos melhoram enquanto novas espaçonaves se aproximam
Mimas demonstra por que os dados de missão arquivados permanecem produtivos. A Cassini terminou em 2017, mas melhores soluções orbitais, modelos de forma e métodos computacionais permitiram aos pesquisadores extrair um sinal interior anos depois. Os arquivos da Galileo e da Voyager estão sendo submetidos a reanálises semelhantes à medida que as medições laboratoriais e os modelos geológicos melhoram.
A nova espaçonave fornecerá testes mais decisivos em Júpiter. Europa Clipper está programado para chegar a Júpiter em abril de 2030 e fazer 49 sobrevoos próximos a Europa, usando medições de radar, magnéticas, gravitacionais e de composição para testar os modelos do oceano e das camadas de gelo.
A nave espacial Juice da ESA deverá chegar em Julho de 2031. Irá comparar Europa, Calisto e Ganimedes antes de se tornar a primeira nave espacial a orbitar uma lua exterior do Sistema Solar em Ganimedes. Nenhuma das missões foi concebida para detectar vida directamente, mas ambas podem estabelecer onde se encontra a água, qual a sua profundidade e se os materiais se movem entre o oceano, o gelo e a superfície.
O crescente catálogo não significa que toda lua congelada contenha um mar; isso significa que uma superfície de aparência imperturbada não é mais suficiente para descartar uma possibilidade.
À medida que as medições antigas se tornam mais precisas e novas missões alcançam os planetas exteriores, o número de mundos oceânicos credíveis poderá aumentar novamente.
