Hubble vê evidências de plumas de vapor de água em lua de Júpiter

O Telescópio Espacial Hubble observou vapor de água por cima da frígida região polar sul da lua de Júpiter, Europa, fornecendo a primeira forte evidência de plumas de água em erupção a partir da superfície.
Observações UV pelo Hubble mostram o tamanho das plumas de vapor de água produzidas no pólo sul de Europa. Crédito: NASA, ESA e M. Kornmesser
 
Descobertas científicas anteriores, de outras fontes, já apontavam a existência de um oceano localizado sob a crosta gelada de Europa. Os investigadores ainda não têm certeza absoluta que detectaram vapor de água sendo gerado pela erupção de plumas de água na superfície, mas estão confiantes de que esta é a explicação mais provável. Caso observações futuras suportem o achado, isto torna Europa a segunda lua no Sistema Solar a ter plumas de vapor de água. As descobertas foram publicadas on-line na edição de ontem (dia 12 Dezembro) da revista Science Express e anunciadas na reunião da União Geofísica Americana em São Francisco, EUA.
 
"De longe, a explicação mais simples para este vapor de água é que entra em erupção sob a forma de plumas oriundas da superfície de Europa," afirma Lorenz Roth, do Instituto de Pesquisa do Sudoeste em San Antonio, autor principal do estudo. "Se estas plumas estiverem ligadas com o oceano subterrâneo de água, que estamos confiantes existir por baixo da crosta de Europa, então isto significa que no futuro podemos investigar a composição química do ambiente potencialmente habitável de Europa sem ter que perfurar através de camadas de gelo. E isso é tremendamente excitante."
 
Em 2005, a sonda Cassini detectou jactos de vapor de água e poeira expelidos desde a superfície da lua de Saturno, Encelado. Apesar de subsequentemente se ter detectado nas plumas de Encelado gelo e partículas de poeira, até agora só foi medido em Europa o vapor de água. As observações espectroscópicas do Hubble providenciaram as evidências das plumas de Europa em Dezembro de 2012. As amostras temporais de emissões aurorais de Europa, medidas pelo espectrógrafo de imagem do Hubble, permitiu aos cientistas distinguir as características criadas por partículas carregadas oriundas da bolha magnética de Júpiter, das plumas da superfície de Europa, e também descartar explicações mais exóticas como raras observações fortuitas de um impacto de meteorito.
 
O espectrógrafo de imagem detectou a fraca radiação ultravioleta de uma aurora, alimentada pelo intenso campo magnético de Júpiter, perto do pólo sul da lua. O oxigénio e hidrogénio atómicos e excitados produzem um brilho auroral variável e deixam um sinal revelador de que são os produtos de moléculas de água sendo quebradas por electrões ao longo das linhas do campo magnético. 

Este gráfico mostra a localização do vapor de água detectado por cima do pólo sul de Europa, em observações obtidas pelo Telescópio Hubble em Dezembro de 2012. Crédito: NASA/ESA/L. Roth/WRI/Universidade de Colónia
 
"Para ver esta ténue emissão, empurrámos o Hubble para os seus limites. Estas podem ser plumas furtivas, porque podem ser ténues e demasiado difíceis de observar no visível," afirma Joachim Saur da Universidade de Colónia, Alemanha, investigador principal da campanha de observação do Hubble, que co-escreveu o artigo com Roth. Roth sugeriu que longas fissuras na superfície de Europa, conhecidas como "lineae", podem ventilar vapor de água para o espaço. A Cassini observou fissuras semelhantes que produzem os jactos de Encelado. Além disso, a equipe do Hubble descobriu que a intensidade das plumas de Europa, como as de Encelado, varia com a posição orbital de Europa. Os jactos activos foram apenas vistos quando a lua está na sua posição mais longínqua (em relação a Júpiter). Os investigadores não detectaram sinais de erupções quando Europa estava o mais próximo de Júpiter. Uma explicação para a variabilidade é que estas "lineae" sofrem mais stress à medida que as forças de maré gravitacionais empurram e puxam a lua e abrem saídas a maiores distâncias de Júpiter. Estas aberturas ficam mais estreitas ou fecham-se quando a lua está mais próxima do planeta gasoso gigante.
 
"A variabilidade aparente das plumas suporta uma previsão chave que Europa deve ser flexível [no que toca a forças de marés] se tem um oceano subterrâneo," afirma Kurt Retherford, também do Instituto de Pesquisa do Sudoeste. As plumas de Europa e Encelado têm abundâncias notavelmente similares de vapor de água. Dado que Europa tem um puxo gravitacional 12 vezes maior que Encelado, segundo as medições do Hubble, o vapor a -40º C, na sua maioria, não escapa para o espaço como em Encelado, mas cai de volta para a superfície após atingir uma altitude de 201 km. Os investigadores teorizam que isto pode criar características superficiais brilhantes perto da região polar sul da lua.
 
"Se confirmada, esta nova observação mostra mais uma vez o poder do Telescópio Espacial Hubble para explorar e abrir um novo capítulo na nossa busca por ambientes potencialmente habitáveis no nosso Sistema Solar," afirma John Grunsfeld, astronauta que participou em missões de serviço do Hubble e é agora administrador associado da NASA para ciência, em Washington. "O esforço e o risco que tomámos para actualizar e reparar o Hubble torna-se ainda mais útil quando aprendemos sobre descobertas emocionantes como esta em Europa."
Fonte: Astronomia On-Line

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