Um novo estudo sugere que a lua Miranda, de Úrano, pode abrigar um oceano de água sob a sua superfície, uma descoberta que desafiaria muitas suposições sobre a história e sobre a composição da lua e poderia colocá-la na companhia dos poucos mundos do nosso Sistema Solar com ambientes potencialmente habitáveis.

"Encontrar evidências de um oceano no interior de um pequeno objeto como Miranda é incrivelmente surpreendente", disse Tom Nordheim, cientista planetário do APL (Applied Physics Laboratory) da Universidade Johns Hopkins em Laurel, no estado norte-americano de Maryland, coautor do estudo e investigador principal do projeto que financiou o estudo. "Ajuda a construir a história de que algumas destas luas de Úrano podem ser realmente interessantes - que podem existir vários mundos oceânicos à volta de um dos planetas mais distantes do nosso Sistema Solar, o que é simultaneamente excitante e bizarro".

Entre as luas do Sistema Solar, Miranda destaca-se. As poucas imagens que a Voyager 2 captou em 1986 mostram que o hemisfério sul de Miranda (a única parte que vimos) é uma mistura tipo Frankenstein de terreno com sulcos, dividido por escarpas ásperas e áreas com crateras, como quadrados numa manta de retalhos. A maioria dos investigadores suspeita que estas estruturas bizarras são o resultado das forças de maré e do aquecimento no interior da lua.

Caleb Strom, um estudante da Universidade de Dakota do Norte que trabalhou com Nordheim e com Alex Patthoff do PSI (Planetary Science Institute) no Arizona, revisitou as imagens da Voyager 2. A equipa propôs-se explicar a enigmática geologia de Miranda através de engenharia inversa das características da superfície, trabalhando para trás para descobrir qual deve ter sido a estrutura interior da lua para moldar a sua geologia em resposta à força das marés.

Depois de mapear as várias características da superfície, como fissuras, cristas e as coronas trapezoidais únicas de Miranda, a equipa desenvolveu um modelo de computador para testar várias estruturas possíveis do interior da lua, fazendo corresponder os padrões de tensão previstos à geologia real da superfície.

A configuração que produziu a melhor correspondência entre os padrões de tensão previstos e as características superficiais observadas exigiu a existência de um vasto oceano sob a superfície gelada de Miranda há cerca de 100-500 milhões de anos. Este oceano subsuperficial tinha pelo menos 100 quilómetros de profundidade, de acordo com o estudo publicado no passado dia 16 de outubro na revista The Planetary Science Journal, e estava escondido sob uma crosta gelada com uma espessura não superior a 30 quilómetros. Dado que Miranda tem um raio de apenas 235 quilómetros, o oceano teria preenchido quase metade do corpo da lua. "Este resultado foi uma grande surpresa para a equipa", disse Strom.

Chave para a criação desse oceano, pensam os investigadores, foram as forças de maré entre Miranda e as luas vizinhas. Estes puxões gravitacionais regulares podem ser amplificados por ressonâncias orbitais - uma configuração em que o período de cada lua em torno de um planeta é um número inteiro exato dos períodos das outras. As luas de Júpiter, Io e Europa, por exemplo, têm uma ressonância de 2:1: por cada duas órbitas que Io faz em torno de Júpiter, Europa faz exatamente uma, o que leva a forças de maré que são conhecidas por manter um oceano sob a superfície de Europa.

Estas configurações orbitais e as forças de maré resultantes deformam as luas como bolas de borracha, levando à fricção e ao calor que mantém os interiores quentes. Isto também cria tensões que racham a superfície, criando uma rica tapeçaria de características geológicas. Simulações numéricas sugeriram que Miranda e as suas luas vizinhas provavelmente tiveram uma ressonância deste tipo no passado, oferecendo um potencial mecanismo que poderia ter aquecido o interior de Miranda para produzir e manter um oceano subsuperficial.

A dada altura, o ballet orbital das luas dessincronizou-se, abrandando o processo de aquecimento, de modo que o interior da lua começou a arrefecer e a solidificar. Mas a equipa acha que o interior de Miranda ainda não congelou completamente. Se o oceano tivesse congelado completamente, explicou Nordheim, ter-se-ia expandido e causado certas fissuras na superfície, que não existem. Isto sugere que Miranda ainda está a arrefecer - e pode ter ainda hoje um oceano sob a sua superfície. O oceano atual de Miranda é provavelmente relativamente fino, comentou Strom. "Mas a sugestão de um oceano no interior de uma das luas mais distantes do Sistema Solar é notável", disse.

Não se previa que Miranda tivesse um oceano. Com o seu pequeno tamanho e idade avançada, os cientistas pensaram que seria provavelmente uma bola de gelo. Qualquer resto de calor resultante da sua formação terá sido dissipado há muito tempo. Mas, como Patthoff salientou, as previsões das luas geladas podem estar erradas, como é evidenciado pela lua Encélado de Saturno. Antes da chegada da sonda Cassini em 2004, muitos cientistas pensavam que Encélado era uma bola de gelo e rocha. Mas, na realidade, alberga um oceano global e processos geológicos ativos. "Poucos cientistas esperavam que Encélado fosse geologicamente ativo", disse Patthoff. "No entanto, está a lançar vapor de água e gelo do seu hemisfério sul neste preciso momento". Encélado é agora um alvo principal na procura de vida para além da Terra.

Miranda pode ser um caso semelhante. É comparável em tamanho e composição a Encélado e, de acordo com um estudo de 2023 liderado por Ian Cohen do APL, pode estar a libertar ativamente material para o espaço. Se tiver (ou tiver tido) um oceano, poderá ser um futuro alvo para estudar a habitabilidade e a vida. No entanto, Nordheim adverte que ainda há demasiado que não sabemos sobre Miranda e as luas uranianas para especular sobre a existência de vida.

"Não saberemos com certeza se tem um oceano até voltarmos e recolhermos mais dados", disse. "Estamos a extrair o máximo de ciência possível das imagens da Voyager 2. Por agora, estamos entusiasmados com as possibilidades e ansiosos por regressar para estudar em profundidade Úrano e as suas potenciais luas oceânicas".

// JHUAPL (comunicado de imprensa)
// Universidade de Dakota do Norte (comunicado de imprensa)
// Artigo científico (The Planetary Science Journal)

Quer saber mais?

Miranda:
CCVAlg - Astronomia
NASA
Wikipedia

Úrano:
CCVAlg - Astronomia
NASA
Wikipedia

Sondas Voyager:
NASA
Heavens Above
Voyager 1 (Wikipedia)
Voyager 2 (Wikipedia)