Observações da sonda Cassini mostram que a pequena lua externa de Saturno, Encélado, oscila ligeiramente enquanto orbita o planeta. A origem desta oscilação foi agora identificada como uma ligeira diferença nas densidades entre o núcleo da lua e a sua concha gelada. Esta diferença é provavelmente o resultado de interações entre o núcleo da lua e a água no seu oceano subterrâneo, que se sabe existir a partir de outras observações da Cassini. Os resultados, publicados na Nature Astronomy a 25 de maio, ajudarão os cientistas a compreender mais sobre o oceano e o seu ambiente químico.
O novo estudo utiliza dados da Cassini para reconstruir a forma de Encélado com detalhes sem precedentes. A forma da lua é controlada tanto pelas forças que atuam sobre ela quanto por suas propriedades internas. A nova forma, baseada em imagens obtidas durante as últimas passagens rasantes da Cassini antes de mergulhar em Saturno em setembro de 2017, mostra pequenos desvios de um elipsóide perfeito que são provavelmente devidos a quantidades ligeiramente diferentes de achatamento em torno dos pólos e do equador.
"Somos particularmente sensíveis a estas variações de forma porque utilizamos medições de alcance de naves espaciais muito precisas, que consistem basicamente em transmitir um sinal de rádio entre Cassini e Encélado e cronometrar com precisão o seu tempo de viagem," afirma Luciano Iess da Universidade Sapienza de Roma, Itália, que liderou a análise.
À medida que Encélado orbita Saturno, o seu campo gravitacional variável - devido às diferenças de densidade entre o núcleo e a crosta gelada - exerce uma pequena força sobre a nave espacial, fazendo com que a velocidade e a trajetória da Cassini mudem ligeiramente. Como a espaçonave estava em uma órbita quase polar, ela cruzou repetidamente as regiões onde o campo gravitacional tem efeito máximo, perto do equador da Lua, aproximadamente a cada 2 horas durante um período de 20 meses, fornecendo informações detalhadas que permitiram a recuperação do formato da lua.
"Um corpo rígido como uma lua rochosa teria aparecido na nossa reconstrução com uma forma elipsoidal quase perfeita," afirma o co-autor Dennis Matson do Jet Propulsion Laboratory (JPL) em Pasadena, Califórnia. “As diferenças que vemos – pequenas mas claramente visíveis – são quase certamente causadas pela presença de um oceano interno global, que separou a camada de gelo do núcleo rochoso”.
O oceano de Encélado é coberto por uma camada de gelo que se sabe ter de vários quilómetros a, no máximo, algumas dezenas de quilómetros de espessura, através da qual jactos de água salgada e gás são expelidos de fendas na região polar sul, formando os jactos que alimentam o magnífico oceano de Saturno. Anel E. A equipe agora sabe que toda a camada externa de gelo é espessa, mas não rígida, e flutua e se move independentemente do núcleo.
A espessura da casca gelada está relacionada à temperatura no limite núcleo-casca, que determina quanto gelo pode ser derretido pelo núcleo quente. Modelos de evolução de satélites gelados com um oceano subterrâneo prevêem que a espessura da concha deve aumentar à medida que a lua esfria e o oceano congela com o tempo, fazendo com que mais calor interno fique preso em seu interior. Este processo de congelamento fornece um mecanismo para manter líquido o oceano subterrâneo de Encélado, embora se espere que a produção interna de calor da lua seja agora pequena.
"A capacidade de Encélado de sustentar um oceano ao longo do tempo geológico é um requisito fundamental para manter um ambiente habitável abaixo da crosta de gelo, tornando Encélado o principal candidato para futuras explorações visando a procura de vida no nosso Sistema Solar," afirma Iess.
