NASA/ESA/K. Retherford/SWRI
Esta ilustração retrata uma pluma de vapor de água que poderia ser potencialmente emitida da superfície gelada da lua de Júpiter, Europa.
Na busca por vida para lá da Terra, os corpos com água subterrânea, no nosso Sistema Solar exterior, são alguns dos alvos mais importantes.
É por isso que a NASA vai enviar a nave espacial Europa Clipper para a lua de Júpiter, Europa: há fortes evidências de que sob uma espessa crosta de gelo, a lua abriga um oceano global que poderá ser potencialmente habitável.
Mas os cientistas pensam que o oceano não é a única água líquida em Europa. Com base nas observações do orbitador Galileo da NASA, pensam que os reservatórios de líquidos salgados podem residir dentro da concha gelada da lua – alguns deles perto da superfície gelada e alguns muitos quilómetros abaixo.
Quanto mais os cientistas compreenderem a água que Europa pode conter, mais provável é que saibam onde procurá-la quando a NASA enviar a Europa Clipper em 2024 para realizar uma investigação detalhada.
A nave vai orbitar Júpiter e vai utilizar o seu conjunto de instrumentos sofisticados para recolher dados científicos enquanto passa pela lua cerca de 50 vezes.
Agora, uma investigação está a ajudar os cientistas a melhor compreender como estes lagos subsuperficiais de Europa podem ser e como se comportam.
Uma descoberta chave num artigo publicado recentemente na revista The Planetary Science Journal apoia a ideia de longa data de que a água poderia potencialmente irromper acima da superfície de Europa, quer como plumas de vapor, quer como atividade criovulcânica (ou seja, fluxos viscosos de gelo em vez de lava derretida).
A modelagem por computador apresentada no artigo científico vai mais longe, mostrando que se houver erupções em Europa, estas provavelmente são originárias de lagos rasos e incrustados no gelo e não do oceano global muito abaixo.
“Demonstrámos que as plumas ou fluxos de criolava poderiam significar a existência de reservatórios rasos de líquido abaixo, que a Europa Clipper seria capaz de detetar”, disse Elodie Lesage, cientista do projeto no JPL da NASA no sul da Califórnia e autora principal da investigação.
“Os nossos resultados dão novas informações sobre a profundidade da água que pode estar a conduzir a atividade superficial, incluindo as plumas. E a água deve ser suficientemente rasa para poder ser detetada por múltiplos instrumentos da Europa Clipper”.
Profundidades diferentes, gelo diferente
A modelagem por computador de Lesage estabelece um plano do que os cientistas poderiam encontrar dentro do gelo se observassem erupções à superfície.
De acordo com os seus modelos, provavelmente detetariam reservatórios relativamente próximos da superfície, na parte superior de 4 a 8 quilómetros da crosta, onde o gelo é mais frio e mais quebradiço.
Isto porque o gelo subsuperficial ali não permite a expansão: à medida que as bolsas de água congelam e se expandem, podem quebrar o gelo circundante e provocar erupções, tal como uma lata de refrigerante explode num congelador. E as bolsas de água que rebentassem seriam provavelmente largas e planas como panquecas.
Os reservatórios mais profundos na camada de gelo – com bases a mais de 8 km abaixo da crosta – empurrariam contra o gelo mais quente que os rodeia à medida que se expandem.
Esse gelo é macio o suficiente para agir como uma almofada, absorvendo a pressão em vez de rebentar. Em vez de atuar como uma lata de refrigerante, estas bolsas de água comportar-se-iam mais como um balão cheio de líquido, onde o balão simplesmente se estica à medida que o líquido no interior congela e se expande.
Deteção em primeira mão
Os cientistas da missão Europa Clipper vão poder utilizar esta investigação quando a nave espacial chegar à lua de Júpiter em 2030.
Por exemplo, o instrumento de radar REASON (Radar for Europa Assessment and Sounding: Ocean to Near-surface) é um dos instrumentos chave que será utilizado para procurar bolsas de água no gelo.
“O novo trabalho mostra que as massas de água no subsolo pouco profundo podem ser instáveis se as tensões excederem a força do gelo e podem estar associadas a plumas que se elevam acima da superfície”, disse Don Blankenship, do Instituto para Geofísica da Universidade do Texas em Austin, EUA, que lidera a equipa do instrumento de radar.
“Isto significa que o REASON poderá ser capaz de ver corpos de água nos mesmos locais em que se veem as plumas”, acrescenta.
A Europa Clipper transportará outros instrumentos que serão capazes de testar as teorias da nova investigação. As câmaras científicas serão capazes de obter imagens estereoscópicas de Europa e a alta resolução; o gerador de imagens de emissão térmica vai usar uma câmara infravermelha para mapear as temperaturas de Europa e encontrar pistas sobre a atividade geológica – incluindo criovulcanismo.
Se existirem plumas em erupção, estas poderão ser observadas pelo espectrógrafo ultravioleta, o instrumento que analisa a luz ultravioleta.
Mais sobre a missão
Missões como a da Europa Clipper contribuem para o campo da astrobiologia, o campo de investigação interdisciplinar que estuda as condições de mundos distantes que podem abrigar vida tal como a conhecemos.
Embora a Europa Clipper não seja uma missão de deteção de vida, vai realizar uma exploração detalhada de Europa e investigar se a lua gelada, com o seu oceano subterrâneo, tem a capacidade de suportar vida.
A compreensão da habitabilidade de Europa vai ajudar os cientistas a compreender melhor como a vida se desenvolveu na Terra e o potencial para encontrar vida para lá do nosso planeta.
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