Das centenas de luas confirmadas orbitando Júpiter e Saturno, a NASA descreve Europa e Encélado como “promissor” e “atraente.” Pesquisadores suspeito que essas luas geladas têm oceanos de água líquida abaixo de sua superfície congelada, tornando-as principais alvos de pesquisa para grandes partes interessadas como a ESA ou a NASA. Mas um novo estudo identifica um perigo estranho para as missões oceânicas com destino à Lua: gelo “fofo”.
Se, como prevêem os investigadores, as erupções criovulcânicas contribuírem para a formação das conchas geladas das luas, as pressões extremamente baixas gerariam um gelo em camadas altamente poroso com uma textura que lembra, bem, um croissant. Em um recente Cartas da Terra e da Ciência Planetária No artigo, a equipe descreve um experimento em câmara de vácuo que simulou o ambiente de baixa gravidade da Europa de Júpiter e de Encélado de Saturno. De acordo com os testes, na (simulada) Europa, a água congela em folhas frágeis com cerca de 7,8 polegadas (20 centímetros), enquanto na (simulada) Encélado essas folhas podem crescer até 787 pés (20 metros) de espessura.
Estas condições são potencialmente perigosas para futuras sondas em luas como Europa. Quero dizer, imagine um módulo de pouso caro, depois de anos voando até Europa, rompendo o gelo quebradiço e afundando nas profundezas geladas. Não é o ideal! Nesse sentido, as descobertas destacam considerações importantes para as próximas missões às luas do espaço sideral.
“O congelamento da água em baixa pressão é fortemente afetado pelo vapor que escapa”, Vojtech Patočkao primeiro autor do estudo e geofísico da Universidade Charles, na República Tcheca, disse ao Gizmodo. “As camadas altamente porosas e frágeis que observamos podem ter vários metros de espessura nos pequenos mundos gelados, o que é suficiente para pôr em perigo uma missão terrestre.”
Mundos gelados indescritíveis
A humanidade obteve o seu primeira espiada real na Europa em 1979, durante o sobrevoo da Voyager 1 por Júpiter. Sua sucessora, a Voyager 2, capturou uma resolução mais alta vista de Encélado em 1981. Embora as duas luas tenham sido descobertas muito antes, uma visão mais clara das superfícies geladas das luas deixou os cientistas bastante entusiasmados com as perspectivas de encontrar água e, portanto, algum sinal de habitabilidade fora da Terra.
Expedições subsequentes por missões como Galileu (nomeado em homenagem ao cara que encontrou a coisa) ou Cassini-Huygens enviou observações fascinantes sobre as luas distantes. Como resultado, os pesquisadores confirmaram o criovulcanismo ativo – erupções de gases e outros materiais voláteis que congelam rapidamente após atingirem a superfície – em Encélado e suspeitam o mesmo para Europa, de acordo com o Pesquisa Geológica dos EUA.
É claro que os pesquisadores sabem que a água não é necessariamente a prova definitiva da vida alienígena. Mesmo assim, a composição única das superfícies geladas da Lua oferece informações importantes sobre a dinâmica astrobiológica e química desconhecida para os habitantes da Terra.
Uma pastelaria gelada
Dado o interesse científico, o último estudo “parece o tipo de coisa que já teria sido feito”, admitiu Patočka. Ciência. Como ninguém o fez, Patočka e colegas realizaram um experimento em câmara de vácuo em grande escala em “Jorge”, uma grande câmara de simulação na Open University no Reino Unido, usada para simular as condições marcianas. Para o experimento, a equipe preparou 88 libras (49 quilogramas) de água de baixa salinidade em um aquário, diminuindo a temperatura e a pressão para reproduzir as condições das luas externas do sistema solar.
Os pesquisadores identificaram três estágios distintos de congelamento. Primeiro, a falta de pressão faz a água ferver, à medida que camadas de gelo crocante se acumulam enquanto os vapores que escapam empurram as camadas para cima. Então, as bolsas de vapor também congelam, até que eventualmente uma camada inferior de gelo mais transparente com menos bolhas se forma no fundo. A seção transversal da estrutura resultante (rotulada como “e” na foto acima) de fato se assemelha à de um croissant fofo – portanto, “gelo fofo”.
Olhando para frente
Entretanto, as instituições globais continuam a enviar naves espaciais para o outro lado do sistema solar para estudar estes sistemas. ESA SUCO está a caminho e chegará a Júpiter em 2031, enquanto o da NASA Europa Clipper chegará lá em 2030. Mas estas são apenas as missões em andamento, e tanto a NASA quanto a ESA (em colaboração com outros como JAXA) estão planejando ativamente seus sucessores.
Portanto, é bom estar ciente das últimas descobertas. Ingrid Daubar, uma cientista planetária da missão orbital Europa Clipper da NASA que não esteve envolvida no novo trabalho, disse à Science que este tipo de gelo poroso e frágil “definitivamente representaria sérios problemas de engenharia”, e os investigadores teriam de “repensar os tipos de mecanismos de aterragem que pensávamos que poderiam funcionar em Europa”.
O artigo também aludiu a este desafio; as características criovulcânicas em Europa e corpos semelhantes não serão ideais para “apoiar uma aterragem segura e estável devido à natureza altamente porosa das estruturas filo e celulares de gelo que atingem várias a dezenas de metros de profundidade, com menor gravidade implicando maiores profundidades”. Se quisermos planejar pousos para, bem, terraos engenheiros terão que levar em consideração o terreno local.
Entretanto, a equipa de Patočka planeia investigar ainda mais este fenómeno. Patočka disse ao Gizmodo que o plano é voltar para George na próxima semana. Desta vez, a equipe verá como funciona esse processo distinto de congelamento com água corrente, para que o experimento seja mais fiel às “condições de fluxos efusivos criovulcânicos”, disse ele.
