O Telescópio Espacial James Webb da NASA vai usar capacidades infravermelhas para estudar os “mundos oceânicos” da lua de Júpiter, Europa, e da lua de Saturno, Encélado, somando às observações feitas pelos orbitadores Galileo e Cassini. As observações do Webb também podem ajudar a orientar futuras missões às luas geladas.
Europa e Encélado estão na lista dos alvos escolhidos por observadores de tempo garantido, isto é, cientistas que ajudaram ao desenvolvimento do telescópio e, portanto, estão entre os primeiros a usá-lo para observar o Universo.
Um dos objetivos científicos do telescópio é estudar planetas que possam ajudar a esclarecer as origens da vida, mas isto não significa apenas exoplanetas. O Webb também vai ajudar a desvendar os mistérios ainda detidos por objetos no nosso próprio Sistema Solar (de Marte para fora).
Geronimo Villanueva, cientista planetário do Centro de Voo Espacial Goddard da NASA Greenbelt, no estado norte-americano da Maryland, é o cientista principal das observações de Europa e Encélado pelo Webb.
A sua equipa faz parte de um esforço maior para estudar o nosso Sistema Solar com o telescópio, liderado pela astrónoma Heidi Hammel, vice-presidente executiva da AURA (Association of Universities for Research in Astronomy). A NASA selecionou Hammel como cientista interdisciplinar do Webb em 2002.
De particular interesse para os cientistas são as plumas de água que “rompem” as superfícies de Encélado e Europa, e que contêm uma mistura de vapor de água e substâncias orgânicas simples.
As missões Cassini-Huygens e Galileo da NASA, e o Telescópio Espacial Hubble, já reuniram evidências de que estes jatos são o resultado de processos geológicos que aquecem grandes oceanos subterrâneos. “Nós escolhemos estas duas luas devido ao seu potencial para exibir assinaturas químicas de interesse astrobiológico,” explica Hammel.
Villanueva e a sua equipa planeiam usar a câmara NIRCam (near-infrared camera) do Webb para captar imagens de alta resolução de Europa, que usarão para estudar a sua superfície e para pesquisar regiões quentes à superfície indicadoras de atividade de plumas e processos geológicos ativos. Assim que localizem uma pluma, passam a usar o NIRSpec (near-infrared spectrograph) e o MIRI (mid-infrared instrument) para analisar espectroscopicamente a composição da pluma.
As observações do Telescópio Espacial James Webb serão particularmente importantes para as plumas de Europa, cuja composição permanece em grande parte um mistério. “Será que são feitas de água gelada? Será que existe libertação de vapor de água? Qual é a temperatura das regiões ativas e a da água emitida?” pergunta Villanueva. “As medições do Webb vão permitir abordar essas questões com uma precisão sem precedentes.”
Para Encélado, Villanueva explicou que tendo em conta que essa lua é quase 10 vezes mais pequena que Europa, a partir do ponto de vista do Webb, não será possível captar imagens de alta resolução da sua superfície.
No entanto, o telescópio ainda poderá analisar a composição molecular das plumas de Encélado e realizar uma ampla análise das suas características. A maior parte do terreno da lua já foi mapeado pela sonda Cassini, que passou cerca de 13 anos a estudar Saturno e os seus satélites.
Villanueva advertiu que, enquanto ele e a sua equipa planeiam usar o NIRSpec para procurar assinaturas orgânicas (como metano, metanol e etano) nas plumas de ambas as luas, não há garantia que consigam apanhar estas emissões intermitentes “no ato”, nem que as emissões tenham uma composição orgânica significativa.
“Nós só esperamos deteções se as plumas estiverem particularmente ativas e se forem ricas em materiais orgânicos,” realça Villanueva.
A evidência de vida nas plumas poderá ser ainda mais evasiva. Villanueva explicou que embora o desequilíbrio químico nas plumas (uma abundância ou escassez inesperada de certos produtos químicos) possa ser um sinal dos processos naturais da vida microbiana, também pode ser provocado por processos geológicos naturais.
Embora o Telescópio Espacial James Webb possa não ser capaz de responder, concretamente, à pergunta se os oceanos subterrâneos das luas contêm vida, Villanueva disse que será capaz de melhor caracterizar as regiões ativas das luas que possam merecer estudos mais aprofundados.
As missões futuras, como a Europa Clipper da NASA, cujo principal objetivo é determinar se Europa é habitável, vão poder usar os dados do Webb para escolher locais privilegiados para observação.
