Um artista mostrando uma visão clara do interior da lua de Saturno, Encélado. Um aerossol de partículas de gelo, vapor de água e partículas orgânicas de frações da região polar sul da lua. Crédito: NASA / JPL-Caltech
Enterrado sob 20 quilômetros de gelo, o oceano subterrâneo de Enceladus – um deles SaturnoSuas luas parecem ser correntes oscilantes semelhantes às da Terra.
A teoria, derivada da forma da criosfera de Enceladus, desafia a crença generalizada de que o oceano global da lua é homogêneo, exceto por alguma mistura vertical causada pelo calor do núcleo da lua.
Enceladus, uma pequena esfera congelada com cerca de 500 km de diâmetro (cerca de 1/7 do diâmetro da lua da Terra), é a sexta maior lua de Saturno. Apesar de seu pequeno tamanho, Enceladus atraiu a atenção de cientistas em 2014 quando voou sobre a superfície da lua Cassini A espaçonave detectou evidências de seus grandes arredores subterrâneos e coletou amostras de água de explosões semelhantes a gêiseres que ocorrem por meio de rachaduras no gelo na Antártica. É um dos poucos locais do sistema solar com água líquida (outro local JúpiterLua Europa), tornando-se um alvo de interesse para astrobiólogos em busca de sinais de vida.
Esta ilustração mostra a lua gelada de Saturno, Enceladus, com uma coluna de gelo, vapor d’água e partículas orgânicas espalhadas por fraturas na região polar sul da lua. Crédito: NASA / JPL-Caltech
O oceano em Enceladus é quase completamente diferente daquele da Terra. A circunferência da Terra é relativamente rasa (média de 3,6 quilômetros de profundidade), cobre três quartos da superfície do planeta, é mais quente na parte superior dos raios solares e mais fria nas profundezas perto do fundo do mar, e tem correntes que são afetados pelos ventos; Enquanto isso, Enceladus parece se estender sobre o globo e ter um oceano logo abaixo de sua superfície com pelo menos 30 quilômetros de profundidade e é resfriado no topo perto da crosta de gelo e aquecido na parte inferior pelo calor do núcleo lunar.
Apesar de suas diferenças, a estudante de pós-graduação do Instituto de Tecnologia da Califórnia Anna Lobo (MS ’17) observa que os oceanos em Enceladus têm correntes semelhantes às da Terra. O trabalho se baseia em medições por Cassini Além da pesquisa de Andrew Thompson, professor de ciência ambiental e engenharia, que estuda a maneira como o gelo e a água interagem para impulsionar a mistura dos oceanos ao redor da Antártica.
Os oceanos de Encélado e da Terra compartilham uma característica importante: são salgados. Conforme os resultados publicados em Ciências Naturais da Terra Em 25 de março, as diferenças de salinidade poderiam atuar como impulsionadores da circulação oceânica em Enceladus, assim como fazem no Oceano Antártico da Terra, que circunda a Antártica.
Lobo e Thompson se juntaram a Steven Vance e Saikiran Tharimena Laboratório de propulsão a jato, E operado pela Caltech NASA.
Medições de gravidade e cálculos de calor de Cassini Já revelou que a crosta de gelo é mais fina nos pólos do que no equador. Thompson diz que as regiões de gelo fino nos pólos provavelmente estão associadas ao derretimento e as áreas de gelo mais espesso no equador ao congelamento. Isso afeta as correntes oceânicas porque, quando a água salgada congela, ela libera sais e torna a água ao redor mais pesada, fazendo com que ela afunde. O oposto ocorre nas regiões de fusão.
“Saber a distribuição do gelo nos permite estabelecer restrições aos padrões de circulação”, explica Lobo. O modelo de computador ideal, baseado nos estudos de Thomson sobre a Antártica, indicaria que regiões de congelamento e degelo, definidas pela estrutura do gelo, estariam relacionadas às correntes oceânicas. Isso cria uma rotação pólo-equador que afeta a distribuição de calor e nutrientes.
“Entender as regiões subterrâneas do oceano que podem ser mais adequadas para a vida como a conhecemos pode um dia ajudar na busca por sinais de vida”, diz Thompson.
A referência: “A Inversão do Oceano do Pólo ao Equador em Enceladus” por Anna H. Lobo, Andrew F Thompson, Stephen de Vance e Saikiran Tharimina, 25 de março de 2021, Ciências Naturais da Terra.
DOI: 10.1038 / s41561-021-00706-3
O título do artigo: “Circunferência do Pólo ao Equador altera a circulação em Encélado” Este trabalho foi apoiado pelo Programa de Pesquisa Estratégica e Desenvolvimento de Tecnologia do Laboratório de Propulsão a Jato. O nó do Ice World no Instituto de Astrobiologia da NASA; Fundação David e Lucille Packard.