A lua de Saturno, Mimas, poderia ter crescido num enorme oceano subterrâneo à medida que a sua excentricidade orbital diminuía para o seu valor actual e fazia com que a sua concha gelada derretesse e se estreitasse.



"Em nosso trabalho anterior, descobrimos que para que Mimas fosse um mundo oceânico hoje, ele deveria ter tido uma concha de gelo muito mais espessa no passado. Mas como a excentricidade de Mimas teria sido ainda maior no passado, o caminho para passar do espesso o gelo para o gelo mais fino era menos claro", disse o cientista sênior do Planetary Science Institute, Matthew E. Walker. "Neste trabalho, mostramos que existe um caminho para o afinamento da camada de gelo, mesmo quando a excentricidade está diminuindo devido ao aquecimento das marés, mas o oceano deve ser muito jovem, geologicamente falando."

Walker é co-autor de "A evolução de um oceano jovem dentro de Mimas", que aparece em Earth and Planetary Science Letters . Alyssa Rose Rhoden, do Southwest Research Institute, é a autora principal.

"A excentricidade é o que impulsiona o aquecimento das marés. Neste momento é muito elevado em comparação com outras luas oceânicas ativas, como a vizinha Encélado. Achamos que o aquecimento das marés é a fonte de calor responsável pelo adelgaçamento da concha", disse Walker. "No entanto, o aquecimento das marés não é energia livre, então, à medida que derrete a casca, ele puxa a energia para fora da órbita, o que diminui essa excentricidade até que eventualmente a circulare e desligue tudo."

O início da fusão deveria ocorrer quando a excentricidade de Mimas fosse duas a três vezes o valor atual. Uma camada de gelo cada vez mais fina ao longo dos últimos 10 milhões de anos de evolução de Mimas é consistente com a sua geologia.

"Geralmente, quando pensamos em mundos oceânicos, não vemos muitas crateras porque o ambiente ressurge e acaba apagando-as, como Europa ou o pólo sul de Encélado. A forma, o pico central e o interior ininterrupto da cratera Herschel exigem que a concha deve ter sido mais espessa no passado, quando o Herschel se formou, para obter a morfologia da cratera que observamos, a concha devia ter pelo menos 55 quilómetros quando foi atingida", disse Walker.

"As crateras podem fornecer pistas sobre a presença de um oceano e a espessura da camada de gelo através da sua morfologia - como a relação entre o diâmetro da cratera e a sua profundidade e a existência de um pico central."

Mimas tem um raio de pouco menos de 200 quilômetros. A espessura da hidrosfera externa, composta de gelo e líquido, é estimada em cerca de 70 quilômetros. As estimativas atuais da espessura da camada de gelo são de 20 a 30 quilômetros, com base na precessão (o movimento de rotação do eixo de um corpo em rotação), ou em uma faixa mais estreita de 24 a 31 quilômetros da libração (uma ligeira oscilação na taxa de rotação). da lua que faz com que ela pareça balançar para frente e para trás), deixando um oceano com cerca de 40 a 45 quilômetros de profundidade antes de atingir a rocha.

"Podemos estar vendo Mimas em um momento particularmente interessante. Para corresponder à excentricidade atual e às restrições de espessura baseadas nas informações de libração, achamos que tudo isso deve ter começado há não mais do que cerca de 25 milhões de anos. Em outras palavras , pensamos que Mimas estava completamente congelado até há 10 a 25 milhões de anos, altura em que a sua camada de gelo começou a derreter, o que mudou para dar início a essa época de derretimento ainda está sob investigação", disse Walker.

Mais informações: Alyssa Rose Rhoden et al, A evolução de um oceano jovem dentro de Mimas, Earth and Planetary Science Letters (2024). DOI:10.1016/j.epsl.2024.118689
Informações do diário: Cartas da Terra e da Ciência Planetária

Fornecido pelo Planetary Science Institute