O gelo de Europa pode estar alimentando um oceano escondido que poderia sustentar vida

Durante anos, os cientistas têm lutado para explicar como os materiais que sustentam a vida podem mover-se da superfície de Europa até ao seu oceano, 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. Seus modelos sugerem que o gelo denso repleto de nutrientes pode se separar do gelo circundante e afundar lentamente através da concha 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 pesquisador de pós-doutorado na Virginia Tech. “O mais emocionante é que esta nova ideia aborda um dos problemas de habitabilidade de longa data na Europa e é um bom sinal para as perspectivas de vida extraterrestre no seu oceano.”

Por que o oceano de Europa representa um quebra-cabeça de habitabilidade

A pesquisa foi publicada em O Jornal de Ciência Planetária e de autoria de Green, que concluiu grande parte do trabalho durante seus estudos de doutorado na WSU, juntamente com Catherine Cooper, professora associada de geofísica na Escola de 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, esse vasto oceano fica sob uma camada de gelo tão espessa que bloqueia totalmente a luz solar. Sem luz solar, qualquer vida no oceano 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 aumentar a complexidade, Europa está constantemente exposta à intensa radiação de Júpiter. Esta radiação reage com sais e outros materiais na superfície da Lua, produzindo compostos que poderiam servir como nutrientes para os micróbios. Embora os cientistas saibam que estes nutrientes existem na superfície, ainda não está claro como eles poderiam descer através do gelo para chegar ao oceano. Embora a superfície de Europa seja geologicamente ativa devido às forças gravitacionais de Júpiter, a maior parte desse movimento ocorre lateralmente e não para baixo, limitando a troca direta entre a superfície e o oceano.

Pegando 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, um processo no qual seções da crosta terrestre ficam comprimidas, alteradas quimicamente e densas o suficiente para se separarem e afundarem no manto abaixo.

Os investigadores acreditavam que um processo semelhante poderia ocorrer em Europa. Certas 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 a delaminação ocorresse, esse gelo enfraquecido precisaria se libertar e afundar mais profundamente na camada de gelo.

Como o gelo denso poderia alimentar o oceano de Europa

A equipe propôs que o gelo pesado e rico em sal embutido no gelo mais puro poderia descer lentamente através da concha, reciclando o material da superfície e entregando nutrientes ao oceano. Os seus modelos computacionais mostraram que este afundamento pode ocorrer numa vasta gama de níveis de sal, desde que a superfície do gelo sofra um enfraquecimento, mesmo que modesto.

De acordo com as simulações, o processo poderia acontecer de forma relativamente rápida em escalas de tempo geológicas e repetir-se durante longos períodos. Isto torna-o numa forma potencialmente estável e fiável de transportar nutrientes para o oceano de Europa, aumentando as hipóteses de a vida sobreviver lá.

Relevância para a missão Europa Clipper da NASA

Estas descobertas estão estreitamente alinhadas com os objetivos da missão Europa Clipper da NASA, lançada em 2024. A nave espacial foi projetada para estudar a camada de gelo de Europa, o oceano subterrâneo e a habitabilidade geral usando 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 recursos de computação do Centro de Computação de Pesquisa Institucional da Universidade Estadual de Washington.