A lua gelada de Saturno, Enceladus, é de grande interesse para os cientistas devido ao seu oceano subterrâneo, tornando-se um alvo principal para aqueles que procuram vida em outro lugar. Uma nova pesquisa liderada por Doug Hemingway da Carnegie revela a física que rege as fissuras através das quais a água do oceano irrompe da superfície gelada da lua, dando a seu pólo sul uma aparência incomum de "listra de tigre".

"Visto pela primeira vez pela missão da Cassini em Saturno, essas listras são como nada mais conhecido em nosso Sistema Solar, "explicou o autor principal, Hemingway." Eles são paralelos e espaçados de maneira uniforme, cerca de 130 quilômetros de comprimento e 35 quilômetros de distância. O que os torna especialmente interessantes é que eles estão continuamente em erupção com gelo de água, mesmo enquanto falamos. Nenhum outro planeta ou lua gelada tem algo parecido com eles. "

Trabalhando com Max Rudolph da Universidade da Califórnia, Davis e Michael Manga, da UC Berkeley, Hemingway usou modelos para investigar as forças físicas que atuam em Enceladus que permitem que as fissuras das listras de tigre se formem e permaneçam no lugar. Suas descobertas são publicadas por Astronomia da Natureza .

A equipe estava particularmente interessada em entender por que as listras estão presentes apenas no pólo sul da lua, mas também estava interessada em descobrir por que as rachaduras são espaçadas de maneira tão uniforme.

A resposta à primeira pergunta acaba sendo um lance de cara ou coroa. Os pesquisadores revelaram que as fissuras que compõem as listras de tigre de Enceladus podem ter se formado em qualquer um dos pólos, o sul acabou de se abrir primeiro.

Encélado experimenta aquecimento interno devido à excentricidade de sua órbita. Às vezes é um pouco mais perto de Saturno e às vezes um pouco mais longe, o que faz com que a lua seja ligeiramente deformada - esticada e relaxada - conforme responde à gravidade do planeta gigante. É esse processo que impede que a lua congele completamente sólida.

A chave para a formação das fissuras é o fato de que os pólos da lua experimentam os maiores efeitos desta deformação induzida pela gravidade, então o manto de gelo é mais fino sobre eles. Durante os períodos de resfriamento gradual em Enceladus, parte do oceano subterrâneo da lua congelará. Porque a água se expande conforme congela, à medida que a crosta gelada se torna mais espessa por baixo, a pressão no oceano subjacente aumenta até que a camada de gelo finalmente se abre, criando uma fissura. Por causa de seu gelo relativamente fino, os pólos são os mais suscetíveis a fissuras.

Os pesquisadores acreditam que a fissura com o nome da cidade de Bagdá foi a primeira a se formar. (As listras têm o nome de lugares mencionados nas histórias de Mil e Uma Noites , que também são chamadas de Mil e Uma Noites.) No entanto, não apenas congelou de novo. Ficou aberto, permitindo que a água do oceano esguiche de sua fenda que, por sua vez, causou a formação de mais três rachaduras paralelas.

"Nosso modelo explica o espaçamento regular das fissuras, "Rudolph disse.

As fendas adicionais formadas a partir do peso do gelo e da neve se acumulando ao longo das bordas da fissura de Bagdá enquanto jatos de água do subsolo do oceano congelavam e caíam. Esse peso adicionou uma nova forma de pressão à camada de gelo.

"Isso fez com que o manto de gelo se flexionasse apenas o suficiente para desencadear uma rachadura paralela a cerca de 35 quilômetros de distância, "Rudolph acrescentou.

O fato de as fissuras permanecerem abertas e em erupção também se deve aos efeitos das marés da gravidade de Saturno. A deformação da lua age para evitar que a ferida cicatrize - repetidamente alargando e estreitando as rachaduras e jogando água para dentro e para fora delas - evitando que o gelo se feche novamente.

Para uma lua maior, sua própria gravidade seria mais forte e evitaria que as fraturas adicionais se abrissem completamente. Então, essas listras só poderiam ter se formado em Encélado.

"Uma vez que é graças a essas fissuras que fomos capazes de amostrar e estudar o oceano subsuperficial de Enceladus, que é amado pelos astrobiólogos, pensamos que era importante entender as forças que os formaram e os sustentaram, "Hemingway disse." Nossa modelagem dos efeitos físicos experimentados pela casca de gelo da lua aponta para uma sequência potencialmente única de eventos e processos que poderiam permitir a existência dessas listras distintas. "