Novas provas indicam presença de placas tectônicas de gelo na lua Europa

A lua Europa, de Júpiter, tem um oceano subterrâneo aquecido coberto por gelo. Por anos, cientistas se perguntaram se certas características de superfície eram resultado de placas tectônicas, o que, se fosse verdade, tornaria a Europa o único lugar no Sistema Solar além da Terra a ter terremotos grandes impulsionados por subducção. Mais do que isso, a presença de atividade tectônica reforçaria a capacidade da lua de abrigar vida primitiva.

A Europa tem o que é preciso para suportar placas tectônicas, de acordo com uma nova pesquisa publicada nesta segunda-feira (4) no Journal of Geophysical Research: Planets. Usando modelos de computador, uma equipe liderada pelo cientista planetário Brandon Johnson, da Universidade Brown, conseguiu demonstrar a viabilidade de placas de gelo mergulhando profundamente no interior gelado em um processo parecido com o que é visto na Terra. De forma animadora, esse mesmo processo poderia estar levando importantes minerais oceano abaixo, elevando o status da lua como mundo potencialmente habitável.

Imagem: NASA

A Europa tem características na superfície que lembram as dorsais oceânicas da Terra. Para astrônomos, isso indica processos geológicos semelhantes a zonas de subducção, onde, na Terra, as placas tectônicas deslizam uma embaixo da outra, afundando no interior do planeta. Vários anos atrás, os pesquisadores Simon Kattenhorn e Louise Prockter postularam essa explicação quando notaram que um pedaço de gelo de 20 mil quilômetros quadrados havia misteriosamente desaparecido da superfície da lua Europa. A explicação deles foi de que a superfície da Europa, assim como um quebra-cabeça gigante, seria composta de placas tectônicas. E que, ocasionalmente, uma placa de gelo afundava abaixo de outra, em direção às camadas mais quentes abaixo.

Mas essa evidência observacional de extensão e disseminação precisava ser apoiada pela realidade geofísica. Para isso, a equipe de Johnson executou uma simulação de computador para ver se era possível que o gelo afundasse daquela maneira.

Em nosso planeta, a subducção é principalmente impulsionada por diferenças de temperatura entre uma placa descendente e o manto que a cerca. Materiais crustais densos apresentam uma flutuabilidade negativa que os leva para o manto. Os cientistas da Universidade Brown descobriram algo semelhante acontecendo na Europa, mas com gelo. No caso da lua, os pesquisadores supuseram que o satélite tenha duas camadas congeladas — uma tampa exterior de gelo com temperatura bastante baixa que fica acima de uma camada de gelo convectivo levemente mais quente. Os modelos dos cientistas mostraram que a subducção é, de fato, possível nesse ambiente estranho, mas apenas se a casca exterior contiver quantidades variadas de sal. Esse ingrediente extra fornece as diferenças de densidade necessárias para a condução de uma placa.

“Acrescentar sal a uma placa de gelo seria como acrescentar pequenos pesos a ela, porque o sal é mais denso que o gelo”, disse Johnson em um comunicado. “Então, em vez da temperatura, mostramos que as diferenças no conteúdo de sal do gelo poderiam possibilitar o acontecimento da subducção na Europa.”

De forma encorajante, temos motivos para acreditar que a Europa apresenta essas variabilidades em conteúdo de sal. De vez em quando, um pouco de água emerge do interior em um processo parecido com o magma que derrama para fora do manto da Terra. Esse fenômeno deve deixar uma grande quantidade de sal na crosta debaixo da qual ele sobe.

“Isso apoia a ideia de que algo como placas tectônicas esteja acontecendo na Europa e pode nos dizer algo sobre a composição da casca de gelo da lua”, escrevem os autores no novo estudo. “Nosso trabalho também indica que as placas vão afundar até o oceano subterrâneo da Europa. Isso é importante porque o material na superfície da Europa poderia agir como alimento para as formas de vida que possam existir no oceano da Europa.”

A crosta de superfície da Europa provavelmente está cheia de oxidantes e outras substâncias químicas favoráveis à vida. O processo de subducção pode estar agindo como um transportador, entregando esses minerais carregados de nutrientes para o oceano subterrâneo abaixo do gelo. Relacionada a isso, uma pesquisa recente sobre a lua Encélado, de Saturno, outra bola de gelo com um oceano subterrâneo, mostrou que a lua tem ingredientes químicos favoráveis à vida graças a processos hidrotermais perto de aberturas vulcânicas. Então, quando se trata de buscar sinais de vida no Sistema Solar, essas luas distantes são claramente para onde nossa atenção deve estar direcionada.

[Journal of Geophysical Research: Planets]

Imagem do topo: NASA