Novas evidências reforçam suspeita de existência de plumas de vapor d’água em lua de Júpiter

Enquanto estudava o campo magnético da lua Europa em 2000, a sonda Galileo, da NASA, inadvertidamente, coletou evidências de plumas aquáticas saindo da superfície gelada da lua, de acordo com uma nova pesquisa.

Está cada vez mais claro que uma das luas de Júpiter, a Europa, está atirando ativamente plumas de vapor de água no espaço. Uma nova pesquisa publicada na Geophysical Research Letters reforça essa afirmação com algumas evidências bastante incomuns: prótons — ou melhor, a ausência deles.

Europa está coberta por uma espessa camada de gelo. Os cientistas suspeitam que ela esconde um oceano subterrâneo. A força gravitacional de Júpiter mantêm essa água quente e líquida, mas os cientistas têm boas razões para acreditar que parte dessa água escapa rompendo através de rachaduras na superfície gelada do satélite natural. Evidências disso foram detectadas pela primeira vez pelo Telescópio Espacial Hubble em 2013, e novamente em 2014 e 2016.

Plumas saindo da Europa em imagens capturadas pelo Telescópio Espacial Hubble em 2014 e 2016. Imagem: Telescópio Espacial Hubble/NASA

Um fenômeno semelhante foi detectado pela sonda Cassini da NASA em 2008. Ela detectou evidências de plumas de água saindo de outra lua gelada de Saturno, Encélado, que também parece hospedar um oceano subterrâneo.

Em 2000, a sonda Galileo da NASA realizou um sobrevoo na lua Europa para estudar seu campo magnético. Ao fazer isso, a sonda estava atenta a prótons, partículas subatômicas que carregam carga positiva.

“O Galileo tinha um instrumento a bordo — o Detector de Partículas Energéticas — projetado especificamente para detectar essas partículas carregadas super-rápidas e estudá-las”, diz Hans Huybrighs, pesquisador da Agência Espacial Européia e principal autor do novo estudo. “Os cientistas que projetaram este instrumento queriam caracterizar essas partículas, descobrir como elas se aceleram e também como elas interagem com as luas de Júpiter.”

A Europa é bombardeada por essas partículas carregadas rapidamente. Detectar plumas de água, no entanto, não era o objetivo durante o sobrevoo da Galileo. Mas a ciência espacial está “cheia desse tipo de descobertas fortuitas”, diz Huybrighs.

Os prótons deveriam ter sido registrados em abundância, mas a Galileo, enquanto percorria as regiões polares do norte da lua, não conseguiu encontrar muita coisa. Os cientistas atribuíram inicialmente a escassez de prótons à própria Europa, imaginando que a lua bloqueava o detector de prótons da sonda.

Impressão artística de uma pluma de água na Europa. Imagem: NASA/ ESA/K. Retherford/SWRI

O novo estudo revisou os dados de 20 anos da sonda, resultando em uma conclusão muito diferente. Para entender melhor por que o Galileo pode ter encontrado tão poucos prótons durante o sobrevoo, os pesquisadores usaram modelos para simular o movimento dessas partículas subatômicas ao redor da lua.

Uma queda de prótons foi observada quando as partículas perderam sua carga elétrica na atmosfera da lua. Os autores observam que uma suposta pluma de vapor de água, além de interferir na fina atmosfera de Europa, também interrompeu os campos magnéticos em áreas escaneadas pela sonda.

“Basicamente, quando os prótons rápidos colidem com partículas não carregadas da pluma, as partículas não carregadas ‘roubam’ elétrons dos prótons”, diz Huybrighs ao Gizmodo. “Os prótons então se tornam partículas não carregadas. Os prótons rápidos ficam presos no campo magnético de Júpiter. Quando perdem sua carga elétrica, não ficam mais presos, mas ainda são muito rápidos. Nesse ponto, eles escapam das ‘algemas’ do campo magnético muito rapidamente e vemos uma diminuição dos prótons rápidos como consequência.”

Os pesquisadores exploraram várias causas de desaparecimento de prótons, mas foi apenas quando as plumas foram adicionadas às simulações que eles foram capazes de reproduzir o que viram nos dados. Olhando para o futuro, Huybrighs disse que continuará investigando os dados do Galileo na esperança de descobrir mais sobre Europa e outras luas jovianas.

Este é um resultado emocionante, pois é mais uma evidência de que a água do subsolo escapa para o espaço e para a superfície de Europa. Os astrobiólogos suspeitam que Europa e Encélado possam ter o material certo para a vida, tornando essas luas alvos ideais para futuras missões científicas.

A boa notícia é que a ESA tem uma missão futura, chamada JUICE (JUpiter ICy moon Explorer, ou explorador das luas geladas de Júpiter, em tradução livre), que enviará uma sonda ao sistema joviano.

A JUICE está programada para ser lançada em 2022 e chegar a Júpiter em 2029, onde estudará Europa e suas supostas plumas, bem como Ganímedes e Calisto, outras duas luas gigantes do planeta. Huybrighs está atualmente investigando maneiras de detectar essas plumas para quando a missão JUICE começar.

“A JUICE levará o equipamento necessário para coletar amostras diretamente das partículas de vapor de água da lua e também para detectá-las remotamente”, disse ele. “Talvez assim possamos revelar os segredos do vasto, misterioso e potencialmente habitável oceano subterrâneo de Europa.

A NASA também está trabalhando em uma missão com este destino. Ela se chama Europa Clipper e pode ser lançada em 2023.