Astrobiólogos desenvolveram uma nova forma de determinar as temperaturas dos oceanos de mundos distantes com base na espessura das suas camadas de gelo, conduzindo eficazmente a oceanografia a partir do espaço.
Por Universidade Cornell, com informações de Science Daily
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 Saturno, e o levantamento orbital planejado da missão da NASA da camada de gelo de Europa deve fazer o mesmo para a lua jupiteriana muito maior, melhorando as descobertas da missão sobre se poderia sustentar a vida.
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 coautor de “Interações Gelo-Oceano nos Mundos Oceânicos Influenciam a Topografia da Concha de Gelo”, publicado no Journal of Geophysical Research: Planets.
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 Antártica.
Os investigadores 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. para Astrofísica e Ciências Planetárias e gerente de programa na Honeybee Robotics.
A sonda Cassini da NASA gerou dados suficientes para prever uma variação de temperatura para o oceano de Encélado, com base na inclinação da sua camada de gelo dos pólos ao equador: 1,095 graus negativos a 1,272 graus Celsius negativos. 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 pequena lua (da largura do Arizona) com uma topografia dramática, enquanto na Europa maior – quase do tamanho da lua da Terra – eles prevêem que atua rapidamente para suavizar e achatar a camada de gelo base.
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.
“Há uma ligação entre a forma da camada de gelo e a temperatura do oceano”, disse Schmidt. “Esta é uma nova forma de obter mais informações sobre as medições das camadas de gelo que esperamos conseguir para Europa e outros mundos.”
A pesquisa foi apoiada pelo programa Future Investigators in NASA Earth and Space Science and Technology (FINESST) da NASA e pela National Science Foundation.
Fonte da história:
Materiais fornecidos pela Universidade Cornell. Original escrito por James Dean, cortesia do Cornell Chronicle. Nota: O conteúdo pode ser editado quanto ao estilo e comprimento.
Referência do periódico :
J. D. Lawrence, B. E. Schmidt, J. J. Buffo, P. M. Washam, C. Chivers, S. Miller. Ice‐Ocean Interactions on Ocean Worlds Influence Ice Shell Topography. Journal of Geophysical Research: Planets, 2024; 129 (2) DOI: 10.1029/2023JE008036
