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Quinta-feira, Julho 7, 2022

As plumas de água estão jorrando da lua de Júpiter na Europa? A espaçonave Europa Clipper da NASA está no caso

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Três Vistas Europa

À esquerda está uma vista de Europa tirada em 2 de março de 1979, pela espaçonave Voyager 1. A seguir está uma imagem colorida de Europa feita pela espaçonave Voyager 2 durante seu encontro próximo em 9 de julho de 1979. À direita está uma vista de Europa feita a partir de imagens tiradas pela espaçonave Galileo no final dos anos 1990. Crédito: NASA / JPL

Encontrar plumas em Europa é uma perspectiva empolgante, mas os cientistas avisam que será complicado, mesmo de perto.

Em 2005, imagens de uma brilhante pluma aquosa em erupção da superfície de SaturnoA lua de Enceladus cativou o mundo. A coluna gigante de vapor, partículas de gelo e moléculas orgânicas pulverizadas da região do pólo sul da lua sugeriram que há um oceano de água líquida abaixo da camada de gelo de Enceladus e confirmou que a lua é geologicamente ativa. A pluma também impulsionou Encélado e outros mundos do sistema solar externo, sem atmosferas e longe do calor do Sol, em direção ao topo do NASAlista de locais onde procurar sinais de vida.

Os cientistas agora estão se preparando para uma missão a outro coberto de gelo mundo Oceano com possíveis plumas: Júpiterlua de Europa. Com lançamento previsto para 2024, a espaçonave Europa Clipper da NASA estudará a lua desde o interior até a superfície para determinar se ela possui ingredientes que a tornam um lar viável para a vida.

Como Enceladus, Europa é geologicamente dinâmica, o que significa que ambas as luas geram calor em seu interior conforme suas camadas sólidas se estendem e flexionam a partir do cabo de guerra gravitacional com seus planetas hospedeiros e luas vizinhas. Isso, em vez do calor do Sol, impede que a água subterrânea congele nessas luas cobertas de gelo. O calor também pode ajudar a produzir ou circular os blocos de construção químicos da vida no fundo do mar, incluindo carbono, hidrogênio, oxigênio, nitrogênio, fósforo e enxofre.

Mas é aí que as semelhanças terminam.

“Muitas pessoas pensam que Europa será o Enceladus 2.0, com plumas constantemente borrifando da superfície”, disse Lynnae Quick, membro da equipe científica por trás das câmeras Europa Imaging System (EIS) da Clipper. “Mas não podemos olhar dessa maneira; Europa é uma fera totalmente diferente ”, disse Quick, que trabalha no Goddard Space Flight Center da NASA em Greenbelt, Maryland.

Jatos de água Enceladus

Uma das primeiras imagens dos jatos de água de Enceladus tiradas pela espaçonave Cassini da NASA em 27 de novembro de 2005. Nesta imagem, Enceladus é iluminado pelo sol. Crédito: NASA / JPL / Space Science Institute.

As evidências sugerem que Europa pode liberar água de sua subsuperfície, assim como Enceladus. Por exemplo, cientistas usando Nave espacial Galileo da NASA, Telescópio Hubble da NASA, e grande Telescópios terrestres relataram detecções de tênues plumas de água ou seus componentes químicos na Europa.

Mas ninguém tem certeza. “Ainda estamos no espaço onde há evidências realmente intrigantes, mas nenhuma delas é um golpe certeiro”, disse Matthew McKay Hedman, membro da equipe de ciência do Espectrômetro de Imagens de Mapeamento para Europa (MISE) do Europa Clipper e professor associado do Departamento de Física na Universidade de Idaho.

Os cientistas são atraídos por plumas por alguns motivos. Primeiro, eles são inegavelmente legal: “Somos cientistas, mas também somos humanos”, disse Shawn Brooks, que está trabalhando com a equipe científica Europa Clipper do Espectrógrafo Ultravioleta (Europa-UVS) e trabalha no Laboratório de Propulsão a Jato da NASA no sul da Califórnia.

Mas, de forma mais prática, disse Brooks, as plumas oferecem aos cientistas um acesso mais fácil ao interior de Europa. “Tudo se resume a saber se Europa é habitável, e isso se resume a ter alguma compreensão do que está acontecendo abaixo da superfície, que ainda não podemos alcançar”, disse ele.

Em outras palavras, a magia de Europa, um arquétipo de um mundo potencialmente habitável, está oculta da vista nas profundezas da lua. Comparado com Enceladus, que é do tamanho do Texas, Europa tem cerca de um quarto do tamanho da Terra, ou um pouco menor que a lua da Terra. E as evidências sugerem que Europa tem um oceano de água salgada muito mais profundo do que Enceladus, possivelmente de 40 a 100 milhas (cerca de 60 a 160 quilômetros) de profundidade, o que significa que pode conter cerca de duas vezes mais água do que os oceanos da Terra. Alguns cientistas levantam a hipótese de que o oceano de Europa pode estar reagindo com rochas superaquecidas abaixo do fundo do mar, possivelmente através de fontes hidrotermais. Na Terra, essas áreas são focos de atividade química que alimenta inúmeras criaturas.

Os cientistas dizem que também pode haver grandes bolsões de água derretida na camada de gelo de Europa, que são mais prováveis ​​do que o oceano de serem a fonte das plumas. Esses bolsões também podem produzir habitats aconchegantes para organismos.

Por estar muito mais perto de Júpiter do que Enceladus de Saturno, mais calor é gerado em Europa a partir do atrito produzido ao circundar seu planeta hospedeiro. Dado que o calor interno estimula a atividade geológica em mundos rochosos, espera-se que Europa tenha uma geologia mais extensa do que Enceladus. Alguns cientistas prevêem que Europa tem placas tectônicas que mudam e reciclam os blocos de gelo que constituem a superfície da lua. Nesse caso, Europa poderia estar circulando nutrientes produzidos na superfície pela radiação de Júpiter, como o oxigênio, para bolsas de líquido na camada de gelo ou talvez para o próprio oceano. Por meio do Europa Clipper, os cientistas terão a chance de testar algumas de suas previsões, analisando a composição química das plumas ou os traços que elas podem deixar na superfície.

NASA aponta possíveis plumas de água em erupção na lua Europa de Júpiter

Esta imagem composta mostra suspeitas de plumas de vapor de água em erupção na posição das 7 horas fora do limbo da lua de Júpiter, Europa. As plumas, fotografadas pelo Hubble Space Telescope Imaging Spectrograph da NASA, foram vistas em silhueta quando a lua passou na frente de Júpiter. Os dados do Hubble foram coletados em 26 de janeiro de 2014. A imagem de Europa, sobreposta aos dados do Hubble, é montada a partir de dados das missões Galileo e Voyager. Crédito: NASA / ESA / W. Sparks (STScI) / USGS Astrogeology Science Center

Os cientistas alertam que as plumas Europan, mesmo se estiverem lá, podem ser difíceis de detectar mesmo de perto. Eles podem ser esporádicos e podem ser pequenos e finos, considerando que a gravidade de Europa, que é muito mais forte do que a de Enceladus, provavelmente manteria essas plumas de água perto da superfície. Essa é uma mudança drástica da coluna de vapor espetacular de Enceladus: ela está sempre ligada e maior do que a própria lua, espalhando partículas de gelo centenas de quilômetros acima da superfície. “Mesmo se eles estiverem lá, as plumas de Europa podem não ser tão fotogênicas”, disse Hedman.

Embora os cientistas do Europa Clipper estejam planejando uma variedade de estratégias criativas para encontrar plumas ativas quando a espaçonave começar a explorar Europa em 2031, eles não estão contando com eles para entender o que está acontecendo dentro da lua. “Não precisamos pegar um para uma missão bem-sucedida”, disse Quick.

Adicionado rapidamente a cada instrumento a bordo do Clipper pode contribuir com evidências de condições habitáveis ​​abaixo da superfície, independentemente das plumas ativas.

Alguns exemplos de como a equipe científica irá procurar por plumas potenciais incluem Europa Conjunto de câmeras do Clipper, EIS. Ele explorará as plumas perto da superfície de Europa, em parte procurando por suas silhuetas no limbo de Europa, ou borda, quando a lua for iluminada pela luz de Júpiter ao passar na frente do planeta. O EIS tira fotos de plumas, caso apareçam, bem como de depósitos de plumas que possam ser visíveis na superfície. o Europa-UVS também se esforçará para detectar plumas de luz ultravioleta, incluindo na borda da lua quando Europa passa na frente de estrelas próximas, e pode medir a composição química de tais plumas. Uma câmera térmica, o Sistema Europa Thermal Emission Imaging (E-THEMIS), irá procurar pontos de acesso na superfície que possam ser evidências de erupções ativas ou recentes.

A equipe Europa Clipper terá sucesso independentemente de os pesquisadores encontrarem ou não plumas em Europa, embora muitos cientistas esperem por um show espetacular na água para enriquecer a missão e nossa compreensão de Europa. “Suspeito que Europa esteja ativa e deixando escapar algum material”, disse Hedman. “Mas espero que, quando realmente conseguirmos entender como isso está acontecendo, não será o que todos esperavam.”


A vida como a conhecemos requer água líquida. Astrobiologia, um campo da ciência e engenharia que descreve os esforços para encontrar ingredientes de vida além da Terra, é uma busca por planetas, planetas anões e luas que abrigam água líquida substancial. Os cientistas chamam esses lugares de “mundos oceânicos”. Crédito: Goddard Space Flight Center da NASA.

Mais sobre a missão

Missões como Europa Clipper contribuem para o campo da astrobiologia, a pesquisa interdisciplinar sobre as variáveis ​​e condições de mundos distantes que poderiam abrigar a vida como a conhecemos. Embora o Europa Clipper não seja uma missão de detecção de vida, ele conduzirá o reconhecimento detalhado de Europa e investigará se a lua gelada, com seu oceano subterrâneo, tem a capacidade de sustentar vida. Compreender a habitabilidade de Europa ajudará os cientistas a entender melhor como a vida se desenvolveu na Terra e o potencial para encontrar vida além do nosso planeta.

Gerenciado pela Caltech em Pasadena, Califórnia, JPL lidera o desenvolvimento da missão Europa Clipper em parceria com o Laboratório de Física Aplicada Johns Hopkins em Laurel, Maryland, para o Diretório de Missão Científica da NASA em Washington. O Escritório do Programa de Missões Planetárias no Marshall Space Flight Center da NASA em Huntsville, Alabama, executa o gerenciamento do programa da missão Europa Clipper.





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