Ceres pode ter uma crosta com mais de 90% de gelo de água

Um planeta anão que se imaginava ter apenas um pouco de gelo misturado a uma superfície suja pode ser bem mais “gelado” do que se supunha.

Ceres no cinturão de asteroides

Ceres - o maior corpo do cinturão de asteroides entre Marte e Júpiter - pode ter uma crosta composta por mais de 90% de gelo de água. Se isso estiver correto, esse mundo marcado por crateras e cicatrizes pode ensinar bastante sobre mundos oceânicos e sobre como eles podem parecer quando congelam por completo.

"A gente acha que existe muito gelo de água perto da superfície de Ceres e que ele vai ficando gradualmente menos gelado conforme você desce cada vez mais", diz o geofísico planetário Mike Sori, da Purdue University, nos EUA.

Descoberto em 1801, Ceres às vezes é chamado de asteroide por causa do endereço que ocupa no Sistema Solar; ainda assim, ele é grande e esférico o suficiente para entrar na categoria de planeta anão, com pouco menos da metade do tamanho de Plutão.

Além disso, é um objeto bem peculiar. Ele é o único planeta anão mais próximo do Sol do que Netuno e é pontilhado por manchas brilhantes que podem ser evidência de vulcões de gelo na superfície.

Quanto gelo realmente existe em Ceres?

Por isso, é provável que exista pelo menos alguma água ali - mas quanto? Estimativas anteriores, baseadas no grau de crateramento da superfície, colocavam essa fração em no máximo 30%.

A lógica era que, se a superfície fosse rica em gelo de água, ela tenderia a se deformar aos poucos, ficando mais lisa e com depressões mais rasas. Quando a sonda Dawn, da NASA, chegou a Ceres em 2015, ela observou crateras bem definidas, algo incompatível com o que muitos pesquisadores esperavam ver caso Ceres fosse realmente muito “gelado”. Com isso, as estimativas foram ajustadas para baixo.

Simulações mostram gelo mais forte do que se esperava

"As pessoas costumavam pensar que, se Ceres fosse muito gelado, as crateras se deformariam rapidamente com o tempo, como geleiras fluindo na Terra ou como mel grosso escorrendo. Porém, nós mostramos, por meio das nossas simulações, que o gelo pode ser muito mais resistente nas condições de Ceres do que se previa, se você misturar só um pouquinho de rocha sólida", afirma Sori.

Com dados da missão Dawn e simulações computacionais de um mundo gelado, uma equipe liderada pelo cientista planetário Ian Pamerleau, da Purdue University, decidiu testar se essa suposição fazia sentido.

O grupo concluiu que bastaria uma pequena quantidade de “sujeira” misturada ao gelo para dar a ele integridade estrutural suficiente para preservar crateras bem nítidas.

"Mesmo sólidos vão fluir em escalas de tempo longas, e o gelo flui mais facilmente do que a rocha. As crateras têm bacias profundas, o que produz tensões altas que então relaxam para um estado de tensão menor, resultando em uma bacia mais rasa por meio do fluxo em estado sólido", explica Pamerleau.

"Nossas simulações computacionais levam em conta uma nova forma de o gelo fluir com apenas um pouco de impurezas não geladas misturadas, o que permitiria que uma crosta muito rica em gelo quase não fluísse mesmo ao longo de bilhões de anos. Portanto, poderíamos ter um Ceres rico em gelo que ainda assim combina com a falta observada de relaxamento das crateras. Testamos diferentes estruturas de crosta nessas simulações e descobrimos que uma crosta gradual, com alto teor de gelo perto da superfície que diminui com a profundidade, foi a melhor maneira de limitar o relaxamento das crateras de Ceres."

O que Ceres pode revelar sobre mundos oceânicos congelados

Com base nisso, a crosta do planeta anão poderia ter mais de 90% de gelo de água - algo que, segundo os pesquisadores, ajuda a entender mundos oceânicos cobertos por gelo. Há vários exemplos no Sistema Solar: as luas jovianas Europa e possivelmente Ganimedes, as luas saturnianas Encélado e Mimas, e provavelmente as luas uranianas Miranda e Ariel.

Essas luas apresentam uma casca espessa de gelo e, sob ela, acredita-se que exista um oceano de água líquida, mantido pelo calor gerado pela interação gravitacional entre lua e planeta.

Ceres, por sua vez, não orbita um planeta - ou seja, não há atividade de maré para manter seu interior aquecido. Assim, qualquer oceano que já tenha existido ali, dizem os pesquisadores, teria congelado completamente.

"Nossa interpretação de tudo isso é que Ceres já foi um 'mundo oceânico' como Europa, mas com um oceano sujo e lamacento", diz Sori. "Conforme esse oceano lamacento foi congelando com o tempo, ele criou uma crosta gelada com um pouco de material rochoso preso dentro dela."

Se isso for verdade, mundos oceânicos podem ter aparências bem diferentes do que tendemos a imaginar. Além disso, a NASA já enviou uma sonda a Ceres no passado - e pode voltar a fazê-lo. A possibilidade de ele ser um mundo oceânico congelado transforma o planeta anão em um alvo de pesquisa especialmente atraente.

"Para mim, a parte empolgante disso tudo, se estivermos certos, é que temos um mundo oceânico congelado bem perto da Terra. Ceres pode ser um ponto de comparação valioso para as luas geladas com oceano do Sistema Solar externo, como a lua de Júpiter Europa e a lua de Saturno Encélado", diz Sori.

"Ceres, achamos, é portanto o mundo gelado mais acessível do Universo. Isso o torna um ótimo alvo para futuras missões espaciais."

A pesquisa foi publicada na Nature Astronomy.