Correntes oceânicas podem influenciar a rotação de Europa

Os cientistas da NASA têm evidências convincentes de que a lua Europa de Júpiter possui um oceano interno sob sua camada externa de gelo – um enorme corpo de água salgada que gira em torno do interior rochoso da lua. Novos modelos de computador sugerem que a água pode estar movimentando a camada de gelo, possivelmente acelerando e desacelerando a rotação da lua.

Os cientistas já sabiam que a camada de Europa provavelmente flutua livremente, girando a uma taxa diferente da do oceano abaixo e do interior rochoso. O novo modelo é o primeiro a mostrar que as correntes oceânicas podem estar contribuindo para a rotação de sua camada de gelo.

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Um elemento-chave do estudo envolveu o cálculo da força horizontal que o oceano da lua exerce sobre o gelo acima dele. A pesquisa sugere como o poder do fluxo oceânico e sua resistência contra a camada de gelo poderiam explicar parte da geologia vista na superfície de Europa. Fendas e cristas poderiam resultar da lenta expansão e contração da camada de gelo ao longo do tempo, enquanto é empurrada e puxada pelas correntes oceânicas.

“Antes disso, sabia-se por meio de experimentos em laboratório e modelos que o aquecimento e o resfriamento do oceano de Europa poderiam impulsionar correntes”, disse Hamish Hay, pesquisador da Universidade de Oxford e autor principal do estudo publicado em JGR: Planets. Hay realizou a pesquisa enquanto era associado de pesquisa pós-doutorado no Laboratório de Propulsão a Jato da NASA no sul da Califórnia. “Agora, nossos resultados destacam um acoplamento entre o oceano e a rotação da camada de gelo que nunca foi considerado anteriormente”.

Usando medições coletadas pela missão Europa Clipper da NASA, é possível determinar com precisão a velocidade de rotação da camada de gelo. Quando os cientistas compararem imagens coletadas pela Europa Clipper com as capturadas no passado pelas missões Galileo e Voyager da NASA, eles poderão examinar a posição das características da superfície de gelo e determinar se a posição da camada de gelo da lua mudou ao longo do tempo.

Por décadas, os cientistas planetários debateram se a camada de gelo de Europa poderia estar girando mais rápido do que o interior profundo. Mas em vez de associá-lo ao movimento do oceano, os cientistas se concentraram em uma força externa: Júpiter. Eles teorizaram que, à medida que a gravidade do gigante gasoso puxa Europa, ela também puxa a camada de gelo da lua, fazendo-a girar ligeiramente mais rápido.

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Busca de vida em Europa

O Europa Clipper, atualmente em sua fase de montagem, testes e operações de lançamento no JPL, está programado para ser lançado em 2024. A espaçonave começará a orbitar Júpiter em 2030 e usará sua série de instrumentos sofisticados para coletar dados científicos ao sobrevoar a lua cerca de 50 vezes. A missão tem como objetivo determinar se Europa, com seu profundo oceano interno, tem condições que poderiam ser adequadas para a vida.

Usando técnicas desenvolvidas para estudar o oceano da Terra, os autores do estudo confiaram em supercomputadores da NASA para criar modelos em grande escala do oceano de Europa. Eles exploraram as complexidades de como a água circula e como o aquecimento e o resfriamento afetam esse movimento.

Os cientistas acreditam que o oceano interno de Europa é aquecido por baixo, devido à decomposição radioativa e ao aquecimento de maré no núcleo rochoso da lua. Assim como a água que aquece em uma panela no fogão, a água quente de Europa sobe até o topo do oceano.

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Nas simulações, a circulação inicialmente se moveu verticalmente, mas a rotação da lua como um todo fez com que a água fluindo desviasse em uma direção mais horizontal – em correntes leste-oeste e oeste-leste. Ao incluir a resistência em suas simulações, os pesquisadores foram capazes de determinar que, se as correntes forem rápidas o suficiente, pode haver resistência adequada no gelo acima para acelerar ou desacelerar a velocidade de rotação da camada de gelo. A quantidade de aquecimento interno – e, portanto, os padrões de circulação no oceano – pode mudar ao longo do tempo, potencialmente acelerando ou desacelerando a rotação da camada de gelo acima.