A reanálise de dados da sonda Voyager da NASA e novas modelagens computacionais levaram cientistas a concluir que quatro das maiores luas de Urano provavelmente contêm uma camada oceânica entre seus núcleos e crostas geladas. O estudo é o primeiro a detalhar a evolução da composição interna e estrutura das cinco grandes luas: Ariel, Umbriel, Titânia, Oberon e Miranda. A pesquisa sugere que quatro dessas luas possuem oceanos que podem ter dezenas de quilômetros de profundidade.
Urano possui pelo menos 27 luas, sendo as quatro maiores Ariel, com 1.160 quilômetros de diâmetro, até Titânia, que possui 1.580 quilômetros de diâmetro. Os cientistas há muito tempo acreditam que Titânia, devido ao seu tamanho, seria a mais propensa a reter calor interno, causado pela decomposição radioativa. As outras luas eram consideradas pequenas demais para reter o calor necessário para impedir o congelamento do oceano interno, especialmente porque o aquecimento gerado pela atração gravitacional de Urano é apenas uma fonte de calor secundária.
O Plano Decadal de Ciência Planetária e Astrobiologia de 2023 da National Academies priorizou a exploração de Urano. Em preparação para tal missão, os cientistas planetários estão focando no gigante gelado para aprofundar o conhecimento sobre o misterioso sistema de Urano. O novo trabalho, publicado no Journal of Geophysical Research, poderá ajudar a planejar investigações futuras das luas, mas também possui implicações além de Urano, segundo a autora principal Julie Castillo-Rogez, do Jet Propulsion Laboratory da NASA, na Califórnia.
Novos modelos e descobertas
O estudo revisou dados das passagens da Voyager 2 por Urano na década de 1980 e observações terrestres. Os autores construíram modelos computacionais com base em descobertas das sondas Galileo, Cassini, Dawn e New Horizons (cada uma delas descobriu mundos oceânicos), incluindo informações sobre a química e geologia da lua Encélado de Saturno, Plutão, sua lua Caronte e Ceres – todos corpos gelados do tamanho aproximado das luas de Urano.
Os pesquisadores usaram essa modelagem para estimar a porosidade das superfícies das luas de Urano, concluindo que elas provavelmente são isoladas o suficiente para reter o calor interno necessário para abrigar um oceano. Além disso, eles identificaram uma possível fonte de calor nos mantos rochosos das luas, que liberam líquidos quentes e ajudariam a manter um ambiente oceânico aquecido – um cenário especialmente provável para Titânia e Oberon, onde os oceanos podem ser até quentes o suficiente para suportar habitabilidade.
O calor interno não seria o único fator contribuinte para um oceano subsuperficial em uma lua. Uma descoberta importante no estudo sugere que os cloretos, além do amoníaco, provavelmente são abundantes nos oceanos das maiores luas do gigante gelado. Sabe-se que o amoníaco atua como anticongelante. Além disso, a modelagem sugere que os sais provavelmente presentes na água seriam outra fonte de anticongelante, mantendo os oceanos internos dos corpos.
Próximos passos e desafios
Ainda há muitas perguntas sobre as grandes luas de Urano, disse Castillo-Rogez, acrescentando que há muito trabalho a ser feito: “Precisamos desenvolver novos modelos para diferentes suposições sobre a origem das luas, a fim de orientar o planejamento de futuras observações.”
Explorar o que se encontra abaixo e nas superfícies dessas luas ajudará cientistas e engenheiros a escolher os melhores instrumentos científicos para estudá-las. Por exemplo, determinar que amoníaco e cloretos podem estar presentes significa que espectrômetros, que detectam compostos pela luz refletida, precisariam usar uma faixa de comprimento de onda que abranja ambos os tipos de compostos.
Da mesma forma, eles podem usar esse conhecimento para projetar instrumentos que possam sondar o interior profundo em busca de líquidos. Procurar correntes elétricas que contribuem para o campo magnético de uma lua é geralmente a melhor maneira de encontrar um oceano profundo, como os cientistas da missão Galileo fizeram na lua Europa de Júpiter. No entanto, a água fria nos oceanos internos de luas como Ariel e Umbriel poderia tornar os oceanos menos capazes de transportar essas correntes elétricas e apresentaria um novo tipo de desafio para os cientistas que trabalham para descobrir o que se esconde abaixo da superfície. Nesse caso, seriam necessárias abordagens alternativas para investigar a presença de oceanos profundos e sua composição, exigindo o desenvolvimento de novas tecnologias e técnicas de exploração.
O estudo das luas de Urano e a busca por oceanos profundos podem ter implicações significativas não apenas para o entendimento do sistema de Urano, mas também para a astrobiologia e a busca por vida em nosso sistema solar. A descoberta de ambientes oceânicos potencialmente habitáveis em luas geladas aumenta a possibilidade de existência de vida extraterrestre em condições extremas, abrindo caminho para futuras investigações e missões de exploração.
