Os cientistas descobriram nos dados coletados pela estação interplanetária "Galileo" 20 anos atrás, uma nova evidência da existência de gêiseres de água na lua gelada de Júpiter, Europa. O artigo foi publicado na revista Nature, descrito resumidamente em um comunicado à imprensa no site da NASA.
Europa é a menor das quatro maiores luas de Júpiter, chamadas de luas da Galiléia. Seu raio é 200 quilômetros menor que o raio da Lua, e sua órbita é de cerca de 670 mil quilômetros do gigante gasoso. O interesse particular por esse corpo celeste surgiu no final da década de 1990, quando a existência de um oceano sob gelo foi prevista com base na análise do campo magnético do satélite realizada pelo Galileo. Supõe-se que o oceano tem menos de 25 quilômetros de gelo e sua profundidade atinge centenas de quilômetros de profundidade. O oceano em Europa não congela devido ao aquecimento do interior do satélite, que surge sob a influência das forças das marés de Júpiter. Além disso, os cientistas sugerem a existência de atividade geotérmica no fundo do oceano, o que pode ser uma condição suficiente para o surgimento de vida.
Uma das provas da presença de um oceano na Europa são os gêiseres que emitem vapor d'água, o que foi registrado pelo telescópio Hubble em 2012, 2014 e 2016. As ejeções foram detectadas sobre a região equatorial e o pólo sul do satélite, estendiam-se por até 200 quilômetros de altura e tinham caráter instável - a maior atividade foi observada quando o satélite estava o mais longe possível de Júpiter. No entanto, essas descobertas foram feitas no limite das capacidades do telescópio e os astrônomos gostariam de obter evidências da existência de gêiseres in situ.
Astrônomos liderados por Xianzhe Jia afirmam ter encontrado tais evidências analisando dados coletados pelo magnetômetro e o instrumento PWS (Plasma Wave Spectrometer) na espaçonave Galileo durante dois sobrevoos próximos sobre a Europa equatorial e do sul em 1997 e 2000 anos. Durante esses voos, a distância mínima da espaçonave à superfície gelada do satélite era de quase 200 quilômetros, o que atualmente é um recorde.
Dados do magnetômetro Galileo obtidos durante um sobrevôo em dezembro de 1997 sobre a Europa e sua comparação com modelos.
Dados do instrumento PWS Galileo obtidos durante um sobrevôo em dezembro de 1997 sobre a Europa, e a dinâmica calculada das mudanças na densidade do plasma.
Durante o vôo sobre a região equatorial da Europa em dezembro de 1997, cerca de um minuto antes de passar o ponto mais próximo da superfície do satélite, o magnetômetro registrou uma mudança na força do campo magnético em centenas de nanopartículas em 16 segundos. Neste momento, o instrumento PWS registrou mudanças locais no campo elétrico e densidade de elétrons do plasma ao redor do aparelho. Para testar se tais fenômenos podem ser associados à passagem do dispositivo através da tocha de água (ou pluma) do gêiser, os astrônomos construíram um modelo magnetohidrodinâmico tridimensional que descreve o efeito da ejeção nas propriedades do plasma e dos campos nas proximidades do satélite. A simulação rastreia o comportamento dos íons O + (representativo do plasma magnetosférico), O2 + (representativo dos íons originários da superfície de Europa) e do plasma de elétrons,e leva em consideração os processos de ionização, recarga e recombinação na atmosfera da Europa, bem como os parâmetros de emissões de água obtidos durante as observações por diferentes telescópios. Foi assumido que a forma e a estrutura das emissões na Europa são semelhantes às emissões dos gêiseres na lua de Saturno, Enceladus.
Localização estimada de uma liberação de água da superfície de Europa registrada durante o sobrevôo de Galileo em dezembro de 1997.
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Como resultado, descobriu-se que os modelos descrevem bem os dados observacionais e nos permitem limitar a área da fonte da pluma, através da qual o Galileo voou em dezembro de 1997. No caso de um sobrevôo próximo em 2000, os dados observacionais sobre mudanças no campo magnético não podem ser interpretados como o efeito de uma ejeção de gêiser. Essas descobertas destacam o valor da coleta de dados a curtas distâncias da superfície do satélite. Este desafio enfrenta uma nova geração de missões para o sistema de Júpiter - o Europa Clipper, o Jupiter Icy Moon Explorer e a Joint Europa Mission, que devem ser lançados no início de 2020.
Alexander Voytyuk
