HUBBLE ENCONTRA EVIDÊNCIAS DE ATMOSFERA DE VAPOR DE ÁGUA PERSISTENTE EM EUROPA 19 de outubro de 2021
Esta imagem de Júpiter e de Europa, obtida pelo Telescópio Espacial Hubble da NASA/ESA no dia 25 de agosto de 2020, foi capturada quando o planeta estava a 653 milhões de quilómetros da Terra. A imagem completa pode ser vista aqui.
Crédito: NASA, ESA, A. Simon (Centro de Voo Espacial Goddard) e M. H. Wong (Universidade da Califórnia em Berkeley) e equipa OPAL
Observações pelo Telescópio Espacial Hubble da NASA/ESA revelaram recentemente vapor de água na atmosfera de Ganimedes, uma das luas de Júpiter. Uma nova análise de imagens e espectros de arquivo revelou agora que o vapor de água também está presente na atmosfera da lua gelada de Júpiter, Europa. A análise descobriu que uma atmosfera de vapor de água está presente apenas num hemisfério da lua. Este resultado melhora a nossa compreensão da estrutura atmosférica das luas geladas e ajuda a estabelecer as bases para as próximas missões científicas que irão explorar as luas geladas de Júpiter.
Europa - uma das 79 luas de Júpiter - é a sexta lua mais próxima de Júpiter e a sexta maior lua do Sistema Solar. É um globo de gelo maior do que o planeta anão Plutão, com uma superfície lisa marcada por fissuras e fendas. A superfície da lua é um ambiente desolado com uma temperatura média de -170º C e apenas uma atmosfera ténue. No entanto, os astrónomos suspeitam que Europa abriga um vasto oceano sob a sua superfície gelada, que alguns cientistas especulam que poderia hospedar vida extraterrestre. Agora, pela primeira vez, um astrónomo descobriu evidências de vapor de água persistente na atmosfera de Europa.
Usando uma técnica que recentemente resultou na descoberta de vapor de água na atmosfera da lua de Júpiter, Ganimedes, um astrónomo encontrou evidências de vapor de água no hemisfério que está sempre oposto à direção do seu movimento orbital. A distribuição assimétrica do vapor de água foi prevista por estudos anteriores com base em simulações de computador, mas não tinha sido detetada previamente por observações.
"A observação de vapor de água em Ganimedes e no lado 'oculto' de Europa melhora a nossa compreensão das atmosferas das luas geladas," comentou Lorenz Roth do Instituto Real de Tecnologia, KTH, em Estocolmo, Suécia, o autor deste estudo. "A deteção de uma abundância estável de H2O em Europa é surpreendente porque as temperaturas à superfície são muito baixas."
Para fazer esta descoberta, Roth investigou dados de arquivo do Hubble, selecionando observações ultravioleta de Europa de 1999, 2012, 2014 e 2015, enquanto a lua estava em várias posições orbitais. Todas estas observações foram feitas com um dos instrumentos mais versáteis do Hubble - o STIS (Space Telescope Imaging Spectrograph). Estas observações ultravioleta pelo STIS permitiram que Roth determinasse a abundância de oxigénio - um dos constituintes da água - na atmosfera de Europa e, ao interpretar a densidade da emissão em diferentes comprimentos de onda, ele foi capaz de inferir a presença de vapor de água.
Observações anteriores de vapor de água em Europa foram associadas a plumas transitórias entrando em erupção através do gelo, análogas aos geysers aqui na Terra, mas com mais de 100 quilómetros de altura. Os fenómenos vistos nestes estudos das plumas eram aparentemente inomogeneidades transitórias ou bolhas na atmosfera. No entanto, os novos resultados mostram que estão presentes quantidades semelhantes de vapor de água, espalhadas por uma área maior em observações que vão de 1999 a 2015. Isto sugere a presença a longo prazo de uma atmosfera de vapor de água no hemisfério que está sempre escondido a Júpiter. Apesar da presença de vapor de água neste hemisfério de Europa, não há indícios de H2O no hemisfério virado sempre para Júpiter.
Os cientistas espaciais que trabalham para compreender estas luas geladas poderão em breve beneficiar de um olhar mais de perto. A missão JUICE (JUpiter ICy moons Explorer) da ESA está sendo preparada para uma "tour" por Ganimedes, Calisto e Europa, as três maiores luas geladas de Júpiter. JUICE é a primeira missão de classe grande do programa Cosmic Vision 2015-2025 da ESA e tem lançamento previsto para 2022, chegando a Júpiter em 2031. A sonda vai transportar um conjunto avançado de instrumentos - a carga útil de sensoriamento remoto mais poderosa já transportada para o Sistema Solar exterior - e vai passar pelo menos três anos a fazer observações detalhadas do sistema joviano. Europa também será visitada por uma missão da NASA, Europa Clipper, que fará uma série de "flybys" da lua e investigará a sua habitabilidade, bem como selecionará um local de pouso para uma missão futura.
"Este resultado estabelece as bases para ciência futura com base nas próximas missões às luas de Júpiter", concluiu Roth. "Quanto mais pudermos entender estas luas geladas antes da chegada de naves como a JUICE e a Europa Clipper, melhor uso podemos fazer do nosso limitado tempo de observação do sistema joviano."
Esta descoberta e as informações das próximas missões, como a JUICE, vão melhorar a nossa compreensão de ambientes potencialmente habitáveis no Sistema Solar. Compreender a formação e a evolução de Júpiter e das suas luas também ajuda os astrónomos a obter informações sobre exoplanetas semelhantes a Júpiter em torno de outras estrelas. Em combinação com observações de telescópios espaciais como o James Webb da NASA/ESA/CSA, isto pode ajudar os astrónomos a determinar se a vida poderia emergir em sistemas exoplanetários semelhantes a Júpiter noutras partes do Universo.
Esta imagem mostra uma infografia que realça que uma nova análise de dados de arquivo revelou que o vapor de água também está presente na atmosfera da lua gelada de Júpiter, Europa. A análise descobriu que uma atmosfera de vapor de água só está presente num hemisfério da lua. Este resultado avança a nossa compreensão da estrutura atmosférica das luas geladas e ajuda a pavimentar caminho para as próximas missões que vão explorar as luas geladas de Júpiter.
Crédito: ESA/Hubble, J. da Silva
Esta imagem a cores, reprocessada, da lua de Júpiter, Europa, foi feita a partir de exposições obtidas pela sonda Galileo no final da década de 1990.
Crédito: NASA/JPL-Caltech/Instituto SETI
