Cientistas da missão Juno da NASA a Júpiter calcularam que a taxa de oxigénio produzido na lua joviana, Europa, é substancialmente inferior à da maioria dos estudos anteriores. Publicados no dia 4 de março na revista Nature Astronomy, os resultados foram obtidos através da medição da libertação de hidrogénio da superfície da lua gelada, utilizando dados recolhidos pelo instrumento JADE (Jovian Auroral Distributions Experiment) da nave espacial.

Os autores do artigo estimam que a quantidade de oxigénio produzido é de cerca de 12 quilogramas por segundo. As estimativas anteriores variavam entre alguns quilogramas e mais de 1000 quilogramas por segundo. Os cientistas pensam que uma parte do oxigénio produzido desta forma poderá entrar no oceano subsuperficial da lua como uma possível fonte de energia metabólica.

Com um diâmetro equatorial de 3100 quilómetros, Europa é a quarta maior lua das 95 conhecidas em torno de Júpiter e o mais pequeno dos quatro satélites galileanos. Os cientistas pensam que, por baixo da sua crosta gelada, está escondido um vasto oceano interno de água salgada e estão curiosos acerca da possibilidade de existirem condições que suportam vida abaixo da superfície.

Não é apenas a água que atrai a atenção dos astrobiólogos: a localização da lua joviana também desempenha um papel importante nas possibilidades biológicas. A órbita de Europa coloca-a mesmo no meio das cinturas de radiação do gigante gasoso. As partículas carregadas, ou ionizadas, de Júpiter bombardeiam a superfície gelada, dividindo as moléculas de água em duas e gerando oxigénio que pode entrar no oceano da lua.

"Europa é como uma bola de gelo que perde lentamente a sua água numa corrente. Exceto que, neste caso, a corrente é um fluido de partículas ionizadas varridas à volta de Júpiter pelo seu extraordinário campo magnético", disse o cientista do JADE, Jamey Szalay, da Universidade de Princeton, em Nova Jersey, EUA. "Quando estas partículas ionizadas atingem Europa, quebram a água gelada molécula a molécula, à superfície, para produzir hidrogénio e oxigénio. De certa forma, toda a camada de gelo está a ser continuamente corroída por ondas de partículas carregadas que a atingem".

Esta ilustração mostra partículas carregadas de Júpiter a embater na superfície de Europa, dividindo as moléculas de água gelada em moléculas de oxigénio e hidrogénio. Os cientistas pensam que alguns destes gases de oxigénio recém-criados poderão migrar para o oceano subsuperficial da lua, como se pode ver na inserção. Crédito: NASA/JPL-Caltech/SWRI/PU

Capturando o bombardeamento

À medida que a Juno passava a 354 quilómetros de Europa no dia 29 de setembro de 2022, o instrumento JADE identificou e mediu iões de hidrogénio e oxigénio que tinham sido criados pelo bombardeamento de partículas carregadas e depois "apanhados" pelo campo magnético de Júpiter à medida que este passava pela lua.

"Quando a missão Galileo da NASA passou por Europa, abriu-nos os olhos para a interação complexa e dinâmica que Europa tem com o seu ambiente. A Juno trouxe uma nova capacidade para medir diretamente a composição das partículas carregadas libertadas pela atmosfera de Europa e mal podíamos esperar para espreitar por detrás da cortina deste excitante mundo aquático", disse Szalay. "Mas o que não imaginávamos é que as observações da Juno nos dariam uma indicação tão rigorosa da quantidade de oxigénio produzido na superfície gelada de Europa."

A Juno transporta 11 instrumentos científicos de última geração concebidos para estudar o sistema joviano, incluindo nove sensores de partículas carregadas e de ondas eletromagnéticas para estudar a magnetosfera de Júpiter.

"A nossa capacidade de voar perto dos satélites galileanos durante a nossa missão alargada permitiu-nos começar a abordar uma vasta gama de ciência, incluindo algumas oportunidades únicas para contribuir para a investigação da habitabilidade de Europa", disse Scott Bolton, investigador principal da Juno no SwRI (Southwest Research Institute) em San Antonio. "E ainda não acabámos. Ainda estão por vir mais 'flybys' pela lua e a primeira exploração do anel próximo e da atmosfera polar de Júpiter."

A produção de oxigénio é uma das muitas facetas que a missão Europa Clipper da NASA irá investigar quando chegar a Júpiter em 2030. A missão tem uma sofisticada carga útil de nove instrumentos científicos para determinar se Europa tem condições que possam ser adequadas à vida.

Agora, Bolton e o resto da equipa da missão Juno estão de olhos postos noutro mundo joviano, a lua Io, repleta de vulcões. No dia 9 de abril, a nave espacial passará a cerca de 16.500 quilómetros da sua superfície. Os dados recolhidos pela Juno serão acrescentados às descobertas de "flybys" anteriores por Io, incluindo duas íntimas aproximações a cerca 1500 quilómetros nos passados dias 30 de dezembro de 2023 e 3 de fevereiro de 2024.

// NASA (comunicado de imprensa)
// SwRI (comunicado de imprensa)
// UCL (comunicado de imprensa)
// Artigo científico (Nature Astronomy)

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