Detectado vapor d’água pela primeira vez em lua de Júpiter

Descoberta aumenta as possibilidades de que Europa abrigue alguma forma de vida

Concepção artística de pluma emergindo da superfície de Europa. Crédito: Nasa/ESA/SWRI

Quarenta anos atrás, uma das naves Voyager capturou as primeiras imagens em close de Europa, uma das 79 luas de Júpiter. Elas revelaram rachaduras acastanhadas que cortam a superfície gelada do satélite, o que dá a Europa a aparência de um globo ocular. Missões nas últimas décadas acumularam informações adicionais suficientes sobre Europa para tornar essa lua um alvo de alta prioridade de investigação na busca pela vida da Nasa.

O motivo para esse destaque é que Europa pode possuir todos os ingredientes necessários para a vida. Os cientistas têm evidências de que um desses ingredientes, a água líquida, está presente sob a superfície gelada e às vezes pode entrar em erupção no espaço em enormes gêiseres. Mas ninguém havia conseguido confirmar a presença de água nessas plumas medindo diretamente a própria molécula de água. Agora, uma equipe de pesquisa internacional liderada pelo Goddard Space Flight Center da Nasa detectou o vapor d’água pela primeira vez acima da superfície de Europa. A equipe mediu o vapor observando a lua através de um dos maiores telescópios do mundo no Havaí.

Confirmar que o vapor d’água está presente acima de Europa ajuda os cientistas a entender melhor o funcionamento interno do satélite. Por exemplo, ajuda a sustentar a ideia de que há um oceano de água líquida, possivelmente duas vezes maior que o da Terra, afundado sob o manto de gelo desta lua. Outra fonte de água para as plumas, suspeitam alguns cientistas, poderia estar em reservatórios rasos de gelo derretido não muito abaixo da superfície de Europa. Também é possível que o forte campo de radiação de Júpiter esteja retirando as partículas de água do manto de gelo de Europa, embora a investigação recente tenha argumentado contra esse mecanismo como a fonte da água observada.

LEIA TAMBÉM: Cientistas produzem mapa geológico completo da intrigante lua Titã

Pouca frequência

“Elementos químicos essenciais (carbono, hidrogênio, oxigênio, nitrogênio, fósforo e enxofre) e fontes de energia, dois dos três requisitos para a vida, são encontrados em todo o Sistema Solar. Mas a terceira – água líquida – é um pouco difícil de encontrar além da Terra”, disse Lucas Paganini, cientista planetário da Nasa que liderou a investigação de detecção de água. “Embora os cientistas ainda não tenham detectado água líquida diretamente, descobrimos a próxima melhor coisa: água em forma de vapor.”

Paganini e sua equipe relataram na revista “Nature Astronomy” que detectaram água suficiente sendo liberada de Europa (2.360 kg por segundo) para encher uma piscina olímpica em questão de minutos. No entanto, os cientistas também descobriram que a água aparece com pouca frequência, pelo menos em quantidades grandes o suficiente para serem detectadas na Terra, disse Paganini: “Para mim, o interessante deste trabalho não é apenas a primeira detecção direta de água acima de Europa, mas também a falta dela dentro dos limites do nosso método de detecção”.

Missão a caminho

Antes da recente detecção de vapor d’água, havia muitas descobertas tentadoras sobre Europa. A primeira veio da sonda Galileo, da Nasa, que mediu perturbações no campo magnético de Júpiter perto de Europa enquanto o satélite orbitava o planeta gigante entre 1995 e 2003. As medidas sugeriram aos cientistas que o fluido eletricamente condutor, provavelmente um oceano salgado sob a camada de gelo de Europa, estava causando os distúrbios magnéticos. Quando os pesquisadores analisaram os distúrbios magnéticos mais detalhadamente, em 2018, encontraram evidências de possíveis plumas.

Enquanto isso, os cientistas anunciaram em 2013 que usaram o Telescópio Espacial Hubble, da Nasa e da Agência Espacial Europeia (ESA), para detectar os elementos químicos hidrogênio (H) e oxigênio (O) – componentes da água (H2O) – em configurações semelhantes a plumas na atmosfera de Europa.

Alguns anos depois, outros cientistas usaram o Hubble para reunir mais evidências de possíveis erupções de plumas quando tiraram fotos de projeções semelhantes a dedos que apareceram em silhueta enquanto a lua passava na frente de Júpiter.

Desafio

“Essa primeira identificação direta de vapor d’água em Europa é uma confirmação crítica de nossas detecções originais de espécies atômicas e destaca a aparente escassez de grandes plumas neste mundo gelado”, disse Lorenz Roth, astrônomo e físico do Instituto Real de Tecnologia da KTH em Estocolmo, que liderou o estudo Hubble de 2013 e foi coautor da investigação mais recente.

A pesquisa de Roth e outras descobertas anteriores de Europa mediram apenas componentes da água acima da superfície. O problema é que detectar vapor d’água em outros mundos é desafiador. As naves espaciais existentes têm capacidades limitadas para detectá-la, e os cientistas que usam telescópios terrestres para procurar água no espaço profundo devem levar em consideração o efeito distorcido da água na atmosfera da Terra. Para minimizar esse efeito, a equipe de Paganini usou modelagem matemática e computacional complexa para simular as condições da atmosfera da Terra, para que pudessem diferenciar a água atmosférica terrestre da de Europa.

Em breve, os cientistas poderão se aproximar de Europa para resolver suas questões remanescentes sobre o funcionamento interno e externo deste mundo possivelmente habitável. A missão Europa Clipper, prevista para ser lançada em meados da década de 2020, fará uma pesquisa detalhada da superfície de Europa, do interior profundo, da atmosfera, do oceano subterrâneo e de respiradouros ativos potencialmente ainda menores. A Clipper tentará capturar imagens de quaisquer plumas e provar as moléculas encontradas na atmosfera com seus espectrômetros de massa. Também buscará um local frutífero no qual um futuro desembarque da Europa possa coletar uma amostra.