O interior de Europa pode ser suficientemente quente para alimentar vulcões submarinos

 A lua de Júpiter, Europa, tem uma crosta gelada cobrindo um vasto oceano global. A camada rochosa abaixo pode ser quente o suficiente para derreter, levando a vulcões submarinos.

Esta ilustração, atualizada em dezembro de 2020, retrata a espaçonave Europa Clipper da NASA. A missão, que visa um lançamento em 2024, investigará se a lua de Júpiter, Europa, e seu oceano interno têm condições adequadas para a vida. Créditos: NASA / JPL-Caltech

Novas pesquisas e modelos de computador mostram que a atividade vulcânica pode ter ocorrido no fundo do mar da lua de Júpiter, Europa, no passado recente - e ainda pode estar acontecendo. A próxima missão Europa Clipper da NASA, com o objetivo de um lançamento em 2024, irá sobrevoar perto da lua gelada e coletar medições que podem lançar luz sobre as descobertas recentes. Os cientistas têm fortes evidências de que Europa abriga um enorme oceano entre sua crosta gelada e o interior rochoso. O novo trabalho mostra como a lua pode ter calor interno suficiente para derreter parcialmente essa camada rochosa, um processo que poderia alimentar vulcões no fundo do oceano. A recente modelagem 3D de como esse calor interno é produzido e transferido é o exame mais detalhado e completo já feito do efeito desse aquecimento interno na lua. 

A chave para o manto rochoso de Europa ser quente o suficiente para derreter está na enorme atração gravitacional que Júpiter exerce sobre suas luas. Enquanto Europa gira em torno do gigante gasoso, o interior da lua gelada se flexiona. A flexão força a energia para o interior da lua, que então vaza como calor (pense em como dobrar repetidamente um clipe de papel gera calor). Quanto mais o interior da lua se flexiona, mais calor é gerado. 

A pesquisa, publicada recentemente na Geophysical Research Letters , modela em detalhes como a parte rochosa de Europa pode flexionar e aquecer sob a atração da gravidade de Júpiter. Mostra onde o calor se dissipa e como derrete esse manto rochoso, aumentando a probabilidade de vulcões no fundo do mar. 

A atividade vulcânica na Europa tem sido um tópico de especulação por décadas. Em comparação, a lua de Júpiter,  Io,  é obviamente vulcânica. Centenas de vulcões fazem erupção em fontes de lava e ejetam gás vulcânico e poeira de até 400 quilômetros de altura - atividade que se deve ao mesmo tipo de aquecimento interno causado pela atração de Júpiter. Mas Europa está mais longe do que Io de seu planeta hospedeiro, então os cientistas se perguntaram se o efeito seria semelhante sob a superfície gelada.

As descobertas dos cientistas sugerem que o interior da lua de Júpiter, Europa, pode consistir em um núcleo de ferro, cercado por um manto rochoso em contato direto com um oceano sob a crosta gelada. Novos modelos de pesquisa como o calor interno pode alimentar vulcões no fundo do mar. Créditos: NASA / JPL-Caltech / Michael Carroll 

Liderados por Marie Běhounková da Universidade Charles na República Tcheca, os autores previram ainda que a atividade vulcânica é mais provável de ocorrer perto dos pólos de Europa - as latitudes onde a maior parte do calor é gerado. Eles também analisaram como a atividade vulcânica pode ter evoluído ao longo do tempo. As fontes de energia de longa duração oferecem mais oportunidades para o desenvolvimento de uma vida potencial. 

Vulcões subaquáticos, se presentes, poderiam alimentar sistemas hidrotérmicos como os que alimentam a vida no fundo dos oceanos da Terra. Na Terra, quando a água do mar entra em contato com o magma quente, a interação resulta em energia química. E é a energia química desses sistemas hidrotérmicos, em vez da luz solar, que ajuda a manter a vida nas profundezas de nossos oceanos. A atividade vulcânica no fundo do mar de Europa seria uma forma de manter um ambiente habitável potencial no oceano daquela lua. 

“Nossas descobertas fornecem evidências adicionais de que o oceano subterrâneo de Europa pode ser um ambiente adequado para o surgimento de vida”, disse Běhounková. “Europa é um dos raros corpos planetários que pode ter mantido atividade vulcânica ao longo de bilhões de anos, e possivelmente o único fora da Terra que tem grandes reservatórios de água e uma fonte de energia de longa duração.” 

Observações Diretas 

Os cientistas da NASA terão a oportunidade de colocar as novas previsões em teste quando o Europa Clipper atingir seu alvo em 2030. A espaçonave orbitará Júpiter e realizará dezenas de sobrevôos de Europa para mapear a lua e investigar sua composição. Entre os dados científicos que coleta, a espaçonave fará um levantamento detalhado da superfície e fará uma amostra da fina atmosfera da lua. 

As observações da superfície e da atmosfera darão aos cientistas a chance de aprender mais sobre o interior do oceano lunar se a água se infiltrar pela crosta gelada. Os cientistas acreditam que a troca de material entre o oceano e a crosta deixaria vestígios de água do mar na superfície. Eles também acreditam que a troca pode emitir gases, e possivelmente até nuvens de vapor d'água, com partículas ejetadas que podem conter materiais vindos do fundo do mar. 

Como Europa Clipper mede a gravidade da lua e o campo magnético, anomalias nessas áreas, especialmente em direção aos pólos, podem ajudar a confirmar a atividade vulcânica prevista pela nova pesquisa. 

“A perspectiva de um interior rochoso e quente e vulcões no fundo do mar de Europa aumenta a chance de que o oceano de Europa seja um ambiente habitável”, disse Robert Pappalardo, cientista do projeto Europa Clipper, do Laboratório de Propulsão a Jato da NASA no sul da Califórnia. “Podemos ser capazes de testar isso com a gravidade planejada e as medições composicionais de Europa Clipper, o que é uma perspectiva empolgante.”

Fonte: NASA