Um novo estudo sugere que Miranda, uma lua de Urano, pode abrigar um oceano de água abaixo de sua superfície, uma descoberta que desafiaria muitas suposições sobre a história e composição daquela lua e poderia colocá-la na companhia dos poucos mundos selecionados em nosso sistema solar com potencial para ambientes sustentáveis de vida.
Crédito: NASA/Laboratório de Propulsão a Jato-Caltech
Tom Nordheim, cientista planetário do Laboratório de Física Aplicada (APL) da Johns Hopkins em Laurel, Maryland, coautor do estudo e investigador principal no projeto que financiou o estudo, disse:
“Encontrar evidências de um oceano dentro de um objeto pequeno como Miranda é incrivelmente surpreendente. Isso ajuda a construir a história de que algumas destas luas em Urano podem ser realmente interessantes – que podem existir vários mundos oceânicos em torno de um dos planetas mais distantes do nosso sistema solar, o que é ao mesmo tempo emocionante e bizarro.”
Entre as luas do sistema solar, Miranda se destaca. As poucas imagens capturadas pela Voyager 2 em 1986 mostram que o hemisfério sul de Miranda (a única parte que vimos) é uma mistura de terreno estriado, semelhante a Frankenstein, delimitado por escarpas ásperas e áreas de crateras, como quadrados numa colcha. A maioria dos pesquisadores suspeita que essas estruturas bizarras sejam o resultado das forças das marés e do aquecimento daquela lua.
Caleb Strom, um estudante graduado da Universidade de Dakota do Norte que trabalhou com Nordheim e Alex Patthoff do Instituto de Ciências Planetárias do Arizona, revisitou as imagens da Voyager 2. A equipe decidiu explicar a enigmática geologia de Miranda através da engenharia inversa das características da superfície, trabalhando de trás para frente para descobrir qual deve ter sido a estrutura interior daquela lua para moldar sua geologia em resposta à força das marés.
Depois de primeiro mapear as várias características da superfície, como fissuras, cristas e as coroas trapezoidais únicas de Miranda, a equipe desenvolveu um modelo computacional para testar várias estruturas possíveis do interior daquela lua, combinando os padrões de tensão previstos com a geologia real da superfície.
A configuração que produziu a melhor correspondência entre os padrões de tensão previstos e as características da superfície observadas exigiu a existência de um vasto oceano abaixo da superfície gelada de Miranda há cerca de 100-500 milhões de anos. Este oceano subterrâneo tinha pelo menos 100 quilômetros de profundidade, de acordo com o estudo publicado em 16 de outubro no Planetary Science Journal, e estava escondido sob uma crosta gelada com não mais de 30 quilômetros de espessura. Dado que Miranda tem um raio de apenas 235 quilômetros, o oceano teria preenchido quase metade do corpo da lua.
Strom disse:
“Esse resultado foi uma grande surpresa para a equipe.”
A chave para a criação desse oceano, acreditam os pesquisadores, foram as forças das marés entre Miranda e as luas próximas. Esses puxões gravitacionais regulares podem ser amplificados por ressonâncias orbitais – uma configuração em que o período de cada lua em torno de um planeta é um número inteiro exato dos períodos das outras. As luas de Júpiter, Io e Europa, por exemplo, têm uma ressonância 2:1: para cada duas órbitas que Io faz em torno de Júpiter, Europa faz exatamente uma, levando a forças de maré que são conhecidas por sustentarem um oceano abaixo da superfície de Europa.
Estas configurações orbitais e as forças de maré resultantes deformam as luas como bolas de borracha, provocando fricção e calor que mantêm o interior aquecido. Isto também cria tensões que quebram a superfície, criando uma rica tapeçaria de características geológicas. Simulações numéricas sugeriram que Miranda e as suas luas vizinhas provavelmente tiveram tal ressonância no passado, oferecendo um mecanismo potencial que poderia ter aquecido o interior de Miranda para produzir e manter um oceano subterrâneo.
A dada altura, o balé orbital das luas dessincronizou-se, retardando o processo de aquecimento, de modo que o interior da lua começou a arrefecer e a solidificar. Mas a equipe não acredita que o interior de Miranda esteja totalmente congelado ainda. Se o oceano tivesse congelado completamente, explicou Nordheim, ele teria se expandido e causado certas rachaduras reveladoras na superfície, que não existem. Isto sugere que Miranda ainda está arrefecendo – e pode ter um oceano abaixo da sua superfície mesmo agora. O oceano moderno de Miranda é provavelmente relativamente fino, observou Strom.
Ele disse:
“Mas a sugestão de um oceano dentro de uma das luas mais distantes do sistema solar é notável.”
Não estava previsto que Miranda teria um oceano. Com seu pequeno tamanho e idade avançada, os cientistas pensaram que provavelmente seria uma bola de gelo congelada. Presume-se que qualquer calor remanescente de sua formação tenha se dissipado há muito tempo. Mas, como salientou Patthoff, as previsões sobre luas geladas podem estar erradas, como evidenciado pela lua de Saturno, Encélado. Antes da chegada da sonda Cassini em 2004, muitos cientistas pensavam que Encélado era uma bola congelada de gelo e rocha. Mas na verdade abrigava um oceano global e processos geológicos ativos.
Patthoff disse:
“Poucos cientistas esperavam que Encélado fosse geologicamente ativo. No entanto, está expelindo vapor de água e gelo para fora do seu hemisfério sul neste momento.”
Encélado é agora um alvo principal na busca por vida fora da Terra.
Miranda pode ser um caso semelhante. É comparável em tamanho e composição a Encélado e, de acordo com um estudo de 2023 liderado por Ian Cohen da APL, pode estar liberando ativamente material para o espaço. Se tiver (ou mesmo se teve) oceano, poderá ser um alvo futuro para estudar a habitabilidade e a vida. No entanto, Nordheim adverte que ainda há muito que não sabemos sobre Miranda e as luas uranianas para especular sobre a existência de vida.
Ele disse:
“Não saberemos com certeza se há oceano até voltarmos e coletarmos mais dados. Estamos extraindo o que resta de ciência que podemos das imagens da Voyager 2. Por enquanto, estamos entusiasmados com as possibilidades e ansiosos para voltar a estudar em profundidade Urano e as suas potenciais luas oceânicas.”
(Fonte)
Colaboração: Lenio
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