Urano: possíveis oceanos nas luas dos gigantes de gelo?

Desde a passagem por lá pela Voyager 2, Urano não foi mais visitado por espaçonaves. Contudo, as luas Miranda, Ariel, Titânia, Oberon e Umbriel têm um interesse considerável, dado o que estamos aprendendo sobre os oceanos sob a superfície das luas geladas em nosso Sistema Solar. Daí a necessidade de examinar os dados da Voyager 2 à luz da modelagem computacional atualizada.

Voltando ao tema dos planetas gigantes do gelo, há um estudo no Journal of Geophysical Research, o qual investiga a possibilidade de oceanos subsuperficiais nas principais luas de Urano.

Julie Castillo-Rogez (JPL) é a principal autora do artigo e explicou:

Quando se trata de corpos pequenos – planetas anões e luas – os cientistas planetários já encontraram evidências de oceanos em vários lugares improváveis, incluindo os planetas anões Ceres e Plutão e a lua de Saturno, Mimas. Portanto, existem mecanismos em jogo que não entendemos completamente. Este artigo investiga o que eles poderiam ser e como eles são relevantes para os muitos corpos do sistema solar que podem ser ricos em água, mas têm calor interno limitado.

Julie Castillo-Rogez

O interesse é mais do que teórico, pois a Pesquisa Decadal de Ciência Planetária e Astrobiologia para 2023–2032 colocou uma missão ‘Uranus Orbiter and Probe’ em sua pequena lista de prioridades. Uma nova missão a Urano abriria a perspectiva de oceanos confirmados, ou a falta deles, dentro das cinco grandes luas. Trabalhos recentes explorados no artigo de Castillo-Rogez defendem que os campos magnéticos induzidos por tais oceanos devem ser detectáveis ​​pelos sobrevoos de um orbitador lá em Urano.

Muito aconteceu para exigir uma nova modelagem desse sistema. O artigo observa avanços recentes em química e geologia de superfície, modelos revisados ​​de dinâmica de sistemas, bem como o conhecimento adquirido sobre corpos gelados na faixa de tamanho das luas de Urano. Tal evoluiu à medida que os estudos continuaram em Enceladus e nas luas de Saturno, bem como em Plutão/Caronte. Além disso, convém mencionar a disponibilidade consistente de dados da missão Dawn em Ceres. A modelagem da equipe produz prováveis ​​estruturas internas que são promissoras para quatro das luas.

Essas luas são de fato objetos pequenos e, embora Urano tenha 27 luas, é somente quando se atinge o tamanho de Ariel (1.160 quilômetros) que podemos começar a falar de forma realista sobre os oceanos interiores. Titânia é a maior delas com 1.580 quilômetros. O artigo argumenta que, das cinco maiores luas, podemos excluir Miranda (470 quilômetros) por ser pequena para sustentar o calor de um oceano interno. Mas as outras quatro luas parecem promissoras, revisando e contradizendo o trabalho anterior que se concentrou principalmente em Titânia e Oberon na crença de que Ariel, Umbriel e Miranda estariam congelados no momento.

Das grandes luas uranianas, Ariel pode emergir como a melhor possibilidade. O artigo científico citou:

Ariel é particularmente interessante como um futuro alvo de missão devido à possível detecção de espécies portadoras de NH3 em sua superfície (Cartwright et al., 2021) que podem ser evidências de atividade criovulcânica recente, considerando que essas espécies devem se degradar em uma escala de tempo geologicamente curta. Características geológicas, visíveis nas imagens do Subsistema de Ciência de Imagens da Voyager 2 de Ariel, mostram algumas evidências de criovulcanismo na forma de cristas duplas e características lobadas que podem representar criolava localizada (Beddingfield & Cartwright, 2021).

Castillo-Rogez et al.

Mas, oceanos com dezenas de quilômetros de profundidade em Titânia e Oberon ainda podem despertar interesse astrobiológico, dependendo do que aprendermos sobre as fontes de calor aqui.

Com base no entendimento atual, concluímos que as luas uranianas são mais propensas a hospedar oceanos residuais ou “relíquias” do que oceanos espessos. Como tal, podem ser representativos de muitos corpos gelados, incluindo Ceres, Calisto, Plutão e Caronte (De Sanctis et al., 2020). A detecção e caracterização (profundidade e espessura) dos oceanos profundos dentro das luas uranianas… e a restrição refinada das idades da superfície ajudariam a avaliar se esses corpos ainda mantêm calor residual de um recente evento de cruzamento de ressonância e/ou estão passando por aquecimento das marés devido a circunstâncias dinâmicas que são atualmente desconhecidos (como era o caso em Encélado antes da missão Cassini).

A missão proposta ‘Uranus Orbiter and Probe’ exerce grande fascínio por responder a algumas dessas perguntas. A questão da detecção por uma espaçonave ainda é carregada, no entanto. Os autores observam desde o início que um oceano mantido principalmente por amônia estaria bem abaixo do ponto de congelamento da água, caso em que sua condutividade elétrica pode ser muito baixa para ser registrada nos sensores do UOP. Em outras palavras, a amônia atua essencialmente como um anticongelante, com condutividade elétrica próxima de zero. Temperaturas abaixo de ~245 Kelvin significariam que um oceano teria que ser detectado pela exposição de material oceânico profundo, caso em que voltamos a Ariel como o alvo mais provável para o escrutínio mais próximo.

O artigo assinado por Castillo-Rogez et al., intitulado “Compositions and Interior Structures of the Large Moons of Uranus and Implications for Future Spacecraft Observations”, foi publicdo em JGR Planets Vol. 128, Edição 1 (janeiro de 2023).

Fonte

Centauri Dreams: An Ice Giant’s Possible Oceans

._._.