Um estudo da Brown University fornece novas evidências de que a concha gelada da lua de Júpiter, Europa, pode ter placas tectônicas semelhantes às da Terra. A presença da atividade das placas tectônicas pode ter implicações importantes para a possibilidade de existência de vida no oceano abaixo da superfície lunar.

O estudo, publicado em Journal of Geophysical Research:Planets , usa modelagem de computador para mostrar que a subducção - quando uma placa tectônica desliza por baixo de outra e afunda no interior de um planeta - é fisicamente possível na camada de gelo de Europa. As descobertas reforçam estudos anteriores da geologia da superfície de Europa, que encontraram regiões onde a camada de gelo da lua parece estar se expandindo de uma forma semelhante às cristas que se espalham no meio do oceano na Terra. A possibilidade de subducção adiciona outra peça ao quebra-cabeça tectônico.

“Temos essa evidência de extensão e disseminação, então a questão é para onde vai esse material? ", disse Brandon Johnson, um professor assistente no Departamento da Terra de Brown, Ciências Ambientais e Planetárias e um dos principais autores do estudo. "Na terra, a resposta são zonas de subducção. O que mostramos é que, sob suposições razoáveis ​​para as condições na Europa, subducção pode estar acontecendo lá também, o que é realmente empolgante. "

Parte da emoção, Johnson diz, é que a crosta superficial é enriquecida com oxidantes e outros alimentos químicos para a vida. A subdução fornece um meio para que o alimento entre em contato com o oceano subterrâneo que os cientistas acreditam que provavelmente exista sob o gelo de Europa.

"Se de fato há vida naquele oceano, a subducção oferece uma maneira de fornecer os nutrientes de que necessita, "Disse Johnson.

Subdução no gelo

Na terra, a subducção é impulsionada em grande parte por diferenças de temperatura entre uma laje descendente e o manto circundante. O material da crosta é muito mais frio do que o material do manto, e, portanto, mais denso. Essa densidade aumentada fornece a flutuabilidade negativa necessária para afundar uma placa profundamente no manto.

Embora estudos geológicos anteriores tenham sugerido que algo como uma subducção poderia estar acontecendo na Europa, não estava claro exatamente como esse processo funcionaria em um mundo gelado. Há evidências, Johnson diz, que a concha de gelo de Europa tem duas camadas:uma fina tampa externa de gelo muito frio que fica sobre uma camada ligeiramente mais quente, gelo em convecção. Se uma placa da tampa de gelo externa for empurrada para o gelo mais quente abaixo, sua temperatura aqueceria rapidamente para a do gelo circundante. No ponto, a placa teria a mesma densidade do gelo circundante e, portanto, pararia de descer.

Mas o modelo desenvolvido por Johnson e seus colegas mostrou uma maneira que a subducção poderia acontecer na Europa, independentemente das diferenças de temperatura. O modelo mostrou que, se houvesse quantidades variáveis ​​de sal na camada de gelo da superfície, poderia fornecer as diferenças de densidade necessárias para a subducção de uma laje.

"Adicionar sal a uma placa de gelo seria como adicionar pequenos pesos a ela, porque o sal é mais denso que o gelo, "Disse Johnson." Então, em vez de temperatura, mostramos que as diferenças no teor de sal do gelo podem permitir que a subducção aconteça na Europa. "

E há boas razões para suspeitar que variações no teor de sal existem na Europa. Há evidências geológicas de ressurgência ocasional de água do oceano subsuperficial de Europa - um processo semelhante à ressurgência de magma do manto da Terra. Essa ressurgência deixaria um alto teor de sal na crosta sob a qual surge. Também existe a possibilidade de crioovulcanismo, onde o conteúdo salgado do oceano realmente se espalha na superfície.

Além de apoiar a defesa de um oceano habitável na Europa, Johnson diz, a pesquisa também sugere um novo lugar no sistema solar para estudar um processo que desempenhou um papel crucial na evolução de nosso próprio planeta.

"É fascinante pensar que podemos ter placas tectônicas em outro lugar que não a Terra, "disse ele." Pensando do ponto de vista da planetologia comparada, se pudermos estudar as placas tectônicas neste lugar muito diferente, pode ser capaz de nos ajudar a entender como as placas tectônicas começaram na Terra. "

Co-autores de Johnson no artigo - Rachel Sheppard, Alyssa Pascuzzo, Elizabeth Fisher e Sean Wiggins - todos são alunos de graduação na Brown. Eles fizeram uma aula que Johnson ofereceu chamada Ocean Worlds, que se concentrou em corpos como Europa, que se acredita terem oceanos sob conchas de gelo.

"Este artigo surgiu como um projeto de classe que fizemos juntos, "Johnson disse, "e é empolgante termos conseguido alguns resultados interessantes."