O gelo fraturado de Europa está vazando pistas de um oceano oculto abaixo

Dados do telescópio Webb, apoiados por experimentos de laboratório, revelam que a camada de gelo de Europa é uma paisagem dinâmica, com gelo que se cristaliza e se remodela sob bombardeio cósmico. 

O gelo da superfície de Europa está em constante movimento, e compostos estranhos como CO₂ e sal indicam atividade em um oceano profundo abaixo. Crédito: NASA/ESA/K. Retherford/SWRI

Em terrenos caóticos como Tara Regio, a presença de substâncias químicas estranhas — incluindo sal de cozinha e dióxido de carbono — sugere que materiais de um oceano subterrâneo profundo estão vazando para a superfície. Isso acrescenta novas evidências convincentes de que Europa esconde um oceano potencialmente habitável sob sua crosta fraturada e em constante evolução.

Uma superfície gelada em constante mudança

Novos experimentos de laboratório liderados pelo Dr. Ujjwal Raut, do Southwest Research Institute, estão ajudando cientistas a desvendar os segredos de Europa, a intrigante lua gelada de Júpiter . As descobertas corroboram observações recentes do Telescópio Espacial James Webb ( JWST ), que detectou mudanças surpreendentes na superfície congelada de Europa. Acontece que o gelo da superfície da lua não é estático — ele está se cristalizando ativamente em alguns lugares, enquanto permanece desordenado em outros. Essas variações podem indicar uma combinação fascinante de forças cósmicas e atividade interna remodelando o gelo.

Na Terra, a água congela em uma estrutura ordenada conhecida como gelo cristalino. Mas, no espaço, a superfície de Europa é constantemente bombardeada por partículas carregadas do intenso campo magnético de Júpiter. Essa radiação desorganiza a estrutura do gelo, criando uma forma mais caótica chamada gelo amorfo. Os cientistas agora acreditam que ambas as formas estão presentes em Europa e que elas se transformam com o tempo.

Experimentos de laboratório e terrenos caóticos

Para entender melhor essa transformação gelada, a equipe de Raut conduziu experimentos detalhados simulando condições semelhantes às de Europa. Esses testes revelaram a rapidez com que o gelo pode mudar de formas cristalinas para amorfas, especialmente em áreas acidentadas chamadas terrenos de caos — regiões repletas de cristas emaranhadas, rachaduras e planícies fragmentadas. Quando combinados com os novos dados do JWST, os resultados reforçam a hipótese de algo extraordinário escondido sob a superfície: um vasto oceano líquido.

Durante anos, pesquisadores acreditaram que a superfície de Europa era coberta por uma camada muito fina de gelo amorfo, apenas o suficiente para cobrir o gelo cristalino abaixo. Mas este novo estudo descobriu algo surpreendente: gelo cristalino aparecendo não apenas abaixo da superfície, mas bem em cima dela, especialmente em uma área conhecida como Tara Regio.

Experimentos liderados pelo Dr. Ujjwal Raut, do Southwest Research Institute, produziram evidências que corroboram dados espectrais coletados recentemente pelo Telescópio Espacial James Webb (JWST), que mostram que a superfície gelada da lua Europa, de Júpiter, está em constante mudança. O JWST mostra que o gelo em Europa está se desenvolvendo em ritmos diferentes em locais diferentes, como Tara Regio, onde gelo cristalino (cores mais claras) é encontrado tanto na superfície quanto abaixo dela. Crédito: Southwest Research Institute

A Química Misteriosa de Tara Regio

“Acreditamos que a superfície seja razoavelmente porosa e quente o suficiente em algumas áreas para permitir que o gelo se recristalize rapidamente”, disse o Dr. Richard Cartwright, principal autor do artigo e espectroscopista do Laboratório de Física Aplicada da Universidade Johns Hopkins. “Além disso, nesta mesma região, geralmente chamada de região do caos, observamos muitas outras coisas incomuns, incluindo as melhores evidências de cloreto de sódio, como o sal de cozinha, provavelmente originário de seu oceano interior. Também observamos algumas das evidências mais fortes de CO2 e peróxido de hidrogênio em Europa. A química neste local é realmente estranha e emocionante.”

Evidência de um oceano interior

“Nossos dados mostraram fortes indícios de que o que estamos vendo deve ter origem no interior, talvez em um oceano subterrâneo a quase 30 quilômetros abaixo da espessa camada de gelo de Europa”, disse Raut. “Essa região de materiais superficiais fraturados pode indicar processos geológicos que empurram materiais subterrâneos para cima, vindos de baixo. Quando vemos evidências de CO2 na superfície, acreditamos que ele deve ter vindo de um oceano abaixo da superfície. As evidências de um oceano líquido sob a camada de gelo de Europa estão aumentando, o que torna isso muito empolgante à medida que continuamos a aprender mais.”

Por exemplo, o CO 2 encontrado nesta área inclui o tipo mais comum de carbono, que tem uma massa atômica de 12 e contém seis prótons e seis nêutrons, bem como o isótopo mais raro e pesado que tem uma massa atômica de 13, com seis prótons e sete nêutrons.

O quebra-cabeça dos isótopos de carbono

"De onde vem esse 13CO₂ ? É difícil explicar, mas todo caminho leva de volta a uma origem interna, o que está de acordo com outras hipóteses sobre a origem do 12CO₂ detectado em Tara Regio", disse Cartwright.

Scitechdaily.com