Astrobiólogos da Universidade Cornell desenvolveram um método para determinar as temperaturas oceânicas de corpos celestes distantes como Encélado e Europa, estudando a espessura das suas camadas de gelo. Crédito: SciTechDaily.com
Um novo método dos cientistas da Cornell utiliza a espessura da camada de gelo para prever as temperaturas dos oceanos em luas distantes, oferecendo novos conhecimentos sobre o seu potencial para a vida.
Os astrobiólogos da Universidade Cornell desenvolveram uma nova maneira de determinar as temperaturas dos oceanos de mundos distantes com base na espessura de suas camadas de gelo, conduzindo efetivamente a oceanografia a partir do espaço.
Os dados disponíveis que mostram a variação da espessura do gelo já permitem uma previsão para a parte superior do oceano de Encélado, uma lua de Saturnoe um NASA A pesquisa orbital planeada pela missão da camada de gelo de Europa deverá fazer o mesmo para a lua jupiteriana, muito maior, melhorando as conclusões da missão sobre se esta poderia suportar vida.
Bombeamento de gelo e suas implicações cósmicas
Os pesquisadores propõem que um processo chamado “bombeamento de gelo”, que observaram abaixo das plataformas de gelo da Antártica, provavelmente molda a parte inferior das camadas de gelo de Europa e Encélado, mas também deveria operar em Ganimedes e Titã, grandes luas de Júpiter e Saturno, respectivamente. Eles mostram que as faixas de temperatura onde o gelo e o oceano interagem – regiões importantes onde os ingredientes para a vida podem ser trocados – podem ser calculadas com base na inclinação de uma camada de gelo e nas mudanças no ponto de congelamento da água em diferentes pressões e salinidades.
“Se pudermos medir a variação de espessura entre essas camadas de gelo, seremos capazes de obter restrições de temperatura nos oceanos, o que não há outra maneira de fazer sem perfurá-los”, disse Britney Schmidt, professora associada de astronomia e das ciências da terra e da atmosfera. “Isso nos dá outra ferramenta para tentar descobrir como funcionam esses oceanos. E a grande questão é: as coisas vivem lá ou poderiam?”
Junto com membros atuais e antigos do Laboratório de Habitabilidade e Tecnologia Planetária, Schmidt é co-autor de “Interações Gelo-Oceano nos Mundos Oceânicos Influenciam a Topografia da Concha de Gelo”, publicado no Jornal de Pesquisa Geofísica: Planetas.
O robô icefin sob o gelo perto da estação de pesquisa McMurdo, operada pelo Programa Antártico dos EUA. Crédito: Rob Robbins USAP
Insights interdisciplinares e explorações futuras
Em 2019, usando o robô Icefin operado remotamente, a equipe de Schmidt observou o bombeamento de gelo dentro de uma fenda abaixo da plataforma de gelo Ross, na Antártida.
Os pesquisadores mapearam faixas de espessura potencial da concha, pressão e salinidade para mundos oceânicos com gravidade variável e concluíram que o bombeamento de gelo ocorreria nos cenários mais prováveis, embora não em todos. Eles descobriram que as interações gelo-oceano em Europa podem ser semelhantes às observadas sob a plataforma de gelo Ross – evidência de que tais regiões podem ser algumas das mais parecidas com a Terra em mundos alienígenas, disse Justin Lawrence, pesquisador visitante do Cornell Center for Astrofísica e Ciência Planetária e gerente de programa na Honeybee Robotics.
da NASA Cassini a sonda gerou dados suficientes para prever uma faixa de temperatura para o oceano de Encélado, com base na inclinação de sua camada de gelo dos pólos ao equador: 1.095 graus negativos a 1.272 graus negativos Celsius. Conhecer as temperaturas permite compreender como o calor flui através dos oceanos e como eles circulam, afetando a habitabilidade.
Os investigadores esperam que o bombeamento de gelo seja fraco em Encélado, uma lua pequena (da largura do Arizona) com uma topografia dramática, enquanto na Europa maior – quase do tamanho da lua da Terra – eles prevêem que actua rapidamente para suavizar e achatar a base da camada de gelo.
Schmidt disse que o trabalho demonstra como a pesquisa que investiga as mudanças climáticas na Terra também pode beneficiar a ciência planetária, razão pela qual a NASA apoiou o desenvolvimento do Icefin.
“Existe uma ligação entre a forma da camada de gelo e a temperatura do oceano”, disse Schmidt. “Esta é uma nova maneira de obter mais informações sobre medições de camadas de gelo que esperamos conseguir para Europa e outros mundos.”
Referência: “Interações Gelo-Oceano nos Mundos Oceânicos Influenciam a Topografia da Concha de Gelo” por JD Lawrence, BE Schmidt, JJ Buffo, PM Washam, C. Chivers e S. Miller, 13 de fevereiro de 2024, Jornal de Pesquisa Geofísica: Planetas.
DOI: 10.1029/2023JE008036
A pesquisa foi apoiada pelo programa Future Investigators in NASA Earth and Space Science and Technology (FINESST) da NASA e pela National Science Foundation.
