A sonda Juice vai a Júpiter, mas o seu alvo é Ganimedes. Porquê?

A missão JUICE, da ESA, vai fazer uma viagem de oito anos até Júpiter e, quando lá chegar em julho de 2031, terá como um dos seus focos principais a lua Ganimedes. Mas porquê, exatamente?

A sonda espacial europeia Juice foi lançada com sucesso esta sexta-feira, a bordo de um foguete Ariane 5, rumo a Júpiter e às suas luas geladas, com a missão de procurar ambientes favoráveis a formas de vida extraterrestre.

A pequena nave, que leva tecnologia ‘made in Portugal‘ e tem um português como diretor de operações de voo, terá como um dos seus focos principais a lua Ganimedes. Mas porquê, exatamente?

Em primeiro lugar, pensa-se que Ganimedes tenha um oceano salgado sob a sua concha gelada. Este oceano pode ser suficientemente grande para envolver todo o planeta, embora não saibamos com certeza as suas características.

Qual é a sua composição e qual é a sua profundidade? Um dos principais objetivos da Missão Juice em Ganimedes é a exploração deste corpo de água, ao mesmo tempo que o comparamos com outras luas oceânicas de Júpiter para obter uma imagem mais nítida destes mundos como potenciais habitats para a vida.

 

 

 

 

Ganimedes apresenta também interações complexas com o ambiente espacial em redor de Júpiter, uma das regiões mais intensas e dinâmicas do Sistema Solar.

É também a única lua – e um de apenas três corpos sólidos – no Sistema Solar a gerar o seu próprio campo magnético intrínseco. Como é que o faz? O que impulsiona e mantém o dínamo interno de Ganimedes e porque é que não vemos campos magnéticos noutras luas?

O campo magnético de Ganimedes forma uma pequena bolha magnética (uma magnetosfera) que existe dentro da [maior] própria magnetosfera de Júpiter; esta bolha interage constantemente com os campos eletromagnéticos e com a matéria ionizada (plasma) que inunda a região e produz auroras fortes.

A JUICE irá medir os campos magnéticos e elétricos, partículas energéticas, átomos e moléculas, processos vistos em torno de Ganimedes e revelar a forma como estes interagem com o ambiente de Júpiter, com as cinturas de radiação e com outras luas.

Isto é essencial se quisermos compreender como os satélites se formam, evoluem e existem não só no sistema de Júpiter, mas também em sistemas de gigantes gasosos à volta de outras estrelas.

Por último, mas não menos importante, Ganimedes detém uma posição única no sistema joviano em termos da sua geologia e evolução, proporcionando uma janela para a história do sistema ao longo de vários milhares de milhões de anos.

A superfície complexa da lua é muito variada em termos de idade e mostra tanto terreno antigo e craterado (como aquele visto em Calisto) como terreno menos texturado e mais recente (como aquele visto em Europa).

Através do estudo de características da superfície de Ganimedes, os cientistas podem, portanto, obter uma visão de como os impactos e os processos geológicos, como por exemplo processos tectónicos, moldaram as luas de Júpiter ao longo do tempo.

Isto inclui o mapeamento da composição da superfície de Ganimedes – especialmente em regiões onde podem existir vestígios de processos passados, tais como erosão espacial, criovulcanismo e processos tectónicos – e a determinação das propriedades físicas da concha de gelo da lua, que se pensa ter uma espessura de até 130 km.

Como é que a JUICE irá fazer isto?

A JUICE é uma missão única. Será a primeira nave espacial a orbitar uma lua que não a nossa e também a primeira a mudar de uma órbita em torno de um planeta para uma órbita em torno de um satélite natural (de Júpiter para Ganimedes).

Orbitará primeiro Júpiter, realizando vários “flybys” pelas luas do planeta – incluindo 12 por Ganimedes – à medida que contorna o gigante gasoso. A JUICE “saltará” então até Ganimedes e dará início ao seu estudo aprofundado da lua.

A JUICE irá medir a forma como Ganimedes gira, a sua gravidade e geofísica, a sua forma e estrutura interior, o seu campo magnético e atmosfera, a sua composição e mineralogia, a sua crosta gelada e características de superfície, as suas emissões para o espaço e interações com o seu ambiente e, crucialmente, o seu oceano subsuperficial.

Completará pela primeira vez uma “tomografia” de Ganimedes, observando-a de múltiplas perspetivas para reconstruir uma visão do seu interior e avaliar as bioassinaturas da lua (elementos considerados biologicamente essenciais, embora não suficientes, para a vida: exemplos incluem carbono, oxigénio, magnésio, ferro e água líquida).

A nave espacial vai estudar cada uma das camadas de Ganimedes individualmente: o seu núcleo (que se pensa ser líquido e rico em ferro), o manto (rochoso e gelado), o oceano salgado, concha de gelo, magnetosfera e atmosfera ténue (incluindo a camada mais exterior – a exosfera).

Para tal, a nave está equipa com 10 instrumentos científicos de ponta, bem como uma experiência (PRIDE) e um monitor de radiação (RADEM). Esta carga útil irá abordar os objetivos científicos da missão através de deteção remota (à distância), in situ (no local) e de observações geofísicas.

A JUICE irá…

• Medir os componentes do campo magnético de Ganimedes (J-MAG);
• Observar as partículas energéticas aí encontradas e revelar como interagem com a magnetosfera de Júpiter e com a superfície de Ganimedes (RPWI, PEP, RADEM);
• Explorar as auroras de Ganimedes (combinação de deteção remota – UVS, MAJIS e JANUS – e instrumentos in situ);
• Medir a densidade e composição química da ténue atmosfera e ionosfera de Ganimedes (PEP, 3GM, PRIDE, RIME, e todos os instrumentos de deteção remota);
• Caracterizar a composição e propriedades físicas da superfície de Ganimedes (MAJIS, UVS, SWI e 3GM em modo radar bi-estático), incluindo o mapeamento de toda a sua superfície com uma resolução de 100 a 400 metros por pixel e o estudo da geologia da lua (JANUS);
• Mapear regiões de interesse a alta resolução espectral e espacial (instrumentos de deteção remota, radar e GALA), medindo também a topografia e rugosidade de regiões à superfície (GALA);
• Obter as primeiras medições diretas da subsuperfície de Ganimedes com o seu radar penetrante (RIME);
• Caracterizar o oceano subsuperficial medindo as marés à superfície (GALA), o campo de gravidade de Ganimedes (3GM) e a indução magnética da lua (J-MAG). Estão também previstas medições passivas por radar com o RIME e RPWI;
• Estudar a estrutura interior de Ganimedes através da medição do seu campo de gravidade e rotação (3GM, GALA e JANUS);
  Determinar com grande precisão a posição da lua no sistema de Júpiter (3GM, PRIDE, JANUS).

No geral, a JUICE vai pintar um novo e completo quadro de Ganimedes e do seu lugar no sistema joviano.