Uma equipe de pesquisadores da Universidade de Oxford, do Southwest Research Institute e do Planetary Science Institute em Tucson, Arizona, encontrou a primeira evidência de fluxo significativo de calor no polo norte de Encélado. Até agora, acreditava-se que a perda de calor estava restrita ao polo sul, onde gêiseres lançam vapor d’água e partículas de gelo no espaço. As novas medições confirmam que Encélado é muito mais ativo termicamente do que se pensava, indicando que ele gera e libera muito mais calor do que uma lua inativa e congelada.

Um Oceano Oculto Sob o Gelo

Encélado é um mundo geologicamente ativo com um oceano global e salgado escondido sob sua superfície gelada. Os cientistas acreditam que esse oceano é a principal fonte de calor interno da lua. Por conter água líquida, calor e ingredientes químicos essenciais (como fósforo e hidrocarbonetos complexos), esse mar subterrâneo é considerado um dos ambientes mais promissores no sistema solar para a vida fora da Terra.

Para que a vida prospere, o oceano de Encélado deve permanecer estável ao longo do tempo, mantendo um equilíbrio entre a energia ganha e perdida. Esse equilíbrio é sustentado pelo aquecimento por marés, causado pela poderosa atração gravitacional de Saturno, que estica e comprime a lua conforme ela orbita. Se muito pouco calor for gerado, a atividade na superfície de Encélado diminuirá e seu oceano poderá eventualmente congelar. No entanto, um excesso de energia pode desencadear uma atividade geológica excessiva, interrompendo o delicado ambiente que sustenta o oceano.

“Encélado é um alvo chave na busca por vida além da Terra, e entender a disponibilidade de energia a longo prazo é fundamental para determinar se ele pode sustentar a vida”, explicou a Dra. Georgina Miles (Southwest Research Institute e Cientista Visitante no Departamento de Física da Universidade de Oxford), autora principal do estudo.

Medição do Calor Misterioso de Encélado

Até recentemente, os cientistas só haviam medido a perda de calor no polo sul da lua. Acreditava-se que o polo norte era geologicamente silencioso e inativo. Para desafiar essa suposição, a equipe de pesquisa utilizou dados da sonda Cassini da NASA para estudar a região polar norte durante dois períodos significativos: o rigoroso inverno de 2005 e o verão de 2015. Essas observações permitiram aos cientistas estimar quanto de energia Encélado perde enquanto o calor se desloca de seu oceano subsuperficial relativamente “quente” (0°C, 32°F) através de sua crosta gelada até a superfície, que permanece extremamente fria (-223°C, -370°F), antes de escapar para o espaço.

Ao modelar as temperaturas de superfície esperadas durante a longa noite polar e compará-las com dados infravermelhos do Espectrômetro Infravermelho Composto da Cassini (CIRS), os pesquisadores descobriram que a superfície do polo norte estava aproximadamente 7 K mais quente do que o esperado. A única explicação para esse calor excessivo é a presença de calor ascendente proveniente do oceano oculto.

A equipe mediu um fluxo de calor de 46 ± 4 miliwatts por metro quadrado. Embora isso possa parecer modesto, equivale a cerca de dois terços do calor médio que escapa através da crosta continental da Terra. Em todo Encélado, isso soma cerca de 35 gigawatts de energia — aproximadamente a potência gerada por 66 milhões de painéis solares (530 W cada) ou 10.500 turbinas eólicas (3,4 MW cada).

Um Oceano Estável Sob o Gelo

Quando as novas medições são somadas ao calor previamente detectado no ativo polo sul, a perda total de calor de Encélado chega a aproximadamente 54 gigawatts. Esse número se alinha de perto com as previsões sobre quanto calor deveria ser gerado pelas forças de maré. O quase perfeito equilíbrio entre a criação e a perda de calor indica que o oceano de Encélado poderia permanecer líquido por longos períodos, oferecendo um ambiente estável e duradouro que pode permitir o desenvolvimento da vida.

“Compreender quanto calor Encélado está perdendo em um nível global é vital para saber se ele pode abrigar vida”, disse a Dra. Carly Howett (Departamento de Física, Universidade de Oxford e Planetary Science Institute em Tucson, Arizona), coautora do estudo. “É realmente emocionante que este novo resultado apoie a sustentabilidade a longo prazo de Encélado, um componente crucial para o desenvolvimento da vida.”

Há Quanto Tempo Existe o Oceano?

O próximo desafio para os cientistas é determinar há quanto tempo o oceano de Encélado está presente. Se ele existe há bilhões de anos, as condições para a vida teriam sido estáveis o suficiente para que ela potencialmente emergisse. No entanto, a idade exata do oceano continua incerta.

Mapeando Encélado para Missões Futuras

A pesquisa também demonstrou que medições térmicas podem ajudar a estimar a espessura da crosta de gelo de Encélado, um fator importante para planejar futuras missões que possam tentar explorar seu oceano utilizando sondas robóticas ou veículos de pouso. A análise sugere que o gelo tem entre 20 a 23 km de espessura no polo norte e cerca de 25 a 28 km em média em toda a lua — um pouco mais profundo do que as estimativas anteriores derivadas de outros modelos.

“Desvendar as sutis variações de temperatura da superfície causadas pelo fluxo de calor condutivo de Encélado em relação às mudanças de temperatura diárias e sazonais foi um desafio, e só foi possível graças às missões prolongadas da Cassini”, acrescentou a Dra. Miles. “Nosso estudo destaca a necessidade de missões de longo prazo para mundos oceânicos que possam abrigar vida, e o fato de que os dados podem não revelar todos os seus segredos até décadas após sua obtenção.”