À distância, Europa parece um mundo congelado. A sua superfície é uma concha pálida atravessada por faixas, rochas e fissuras cor de ferrugem, com algumas crateras de impacto que marcam a maioria das luas mais antigas. No entanto, sob esse gelo, pensam os cientistas, existe um oceano global de água salgada que poderia conter mais do dobro da água líquida de todos os oceanos da Terra.
Esse vasto oceano nunca foi visto diretamente. Nenhuma nave espacial alguma vez aterrou em Europa, penetrou na sua crosta ou lançou um instrumento na água. Em vez disso, a conclusão vem de uma combinação de medições magnéticas, geologia da superfície e modelos do interior da Lua. Comparação da NASA entre Europa e Terra As estimativas sugerem que as luas jupiterianas poderiam reter cerca de duas vezes mais água que o nosso planeta, embora Europa seja ligeiramente menor que as luas da Terra.
A razão é a profundidade. Os oceanos da Terra cobrem uma área de superfície muito maior, mas têm em média apenas 3,7 km de profundidade. O suposto oceano de Europa pode estender-se por cerca de 100 quilómetros desde o seu teto gelado até ao seu interior rochoso abaixo. Envolvendo toda a lua, essa camada adicionaria uma quantidade surpreendente de água.
Detecte um oceano sem ser visto
Algumas das evidências mais fortes vêm da sonda Galileo da NASA, que passou repetidamente por Europa enquanto explorava Júpiter na década de 1990. Seu magnetômetro detectou a mudança do campo magnético ao redor da lua. UM papel de 2000 ciênciaOs investigadores relataram que o sinal era consistente com uma camada eletricamente condutora perto da superfície de Europa.
Uma camada global de água líquida salgada é a explicação mais plausível. À medida que Europa se move através do forte e mutável ambiente magnético de Júpiter, correntes elétricas serão induzidas no oceano. Estas correntes, por sua vez, criarão um campo magnético secundário detectável por uma espaçonave transitória. Os resultados são evidências convincentes, mas ainda é uma suposição. Os cientistas precisam de melhores medições para determinar a profundidade, salinidade e localização exata do oceano.
O rosto de Europa fornece outra pista. Longas rachaduras e cristas duplas se estendem por sua superfície, enquanto blocos quebrados parecem ter se deslocado, rolado e congelado em novas posições em áreas conhecidas como terreno caótico. A relativa escassez de crateras indica que a superfície é geologicamente jovem e renovada. De acordo com Resumo da NASA sobre evidências oceânicasEstas características são consistentes com uma camada quente e móvel por baixo do exterior frágil, embora os investigadores ainda debatam como o oceano interage diretamente com a superfície.
Até a espessura do gelo permanece incerta. As estimativas variam de acordo com o modelo e o que os pesquisadores entendem por concha, incluindo se o gelo quente e convectivo está sob uma tampa sólida. A NASA descreve um alcance comumente citado de cerca de 3 a 30 km. Esta incerteza é importante porque uma casca fina permitiria uma troca fácil entre o oceano e a superfície, enquanto uma casca espessa tornaria esse transporte mais lento e complexo.
Como Júpiter converte movimento em calor?
É em grande parte verdade que a gravidade de Júpiter mantém Europa quente, mas o processo é mais interessante do que uma simples atração gravitacional. Europa viaja numa órbita ligeiramente excêntrica em torno de Júpiter, pelo que a sua distância ao planeta gigante varia. Portanto, Júpiter puxa a Lua com força variável a cada órbita de 3,5 dias.
O lado mais próximo da Europa também sente uma forte atração do outro lado. Juntas, essas diferenças fazem com que a Lua se estique e relaxe. Distorções repetidas são chamadas de marés. O atrito entre o gelo e o interior profundo converte parte dessa energia mecânica em calor, da mesma forma que dobras repetidas podem aquecer o material.
Normalmente, as forças das marés tornam gradualmente a órbita da Lua mais circular, reduzindo a flexibilidade. Europa, no entanto, está presa numa ressonância orbital com Io e Ganimedes. Europa completa duas e Io completa quatro para cada órbita de Ganimedes. A sua atração gravitacional constante ajuda a manter a excentricidade orbital de Europa e a manter o motor das marés funcionando. Página de informações Europa da NASA Explica como esta ressonância mantém a flexibilidade que pode fornecer calor suficiente para manter a água líquida sob o gelo.
Os investigadores ainda não sabem exatamente onde é gerado todo o calor ou como se move através de Europa. Alguns podem ter origem em conchas de gelo, enquanto outros podem ter origem em mantos rochosos. Os modelos também permitem a possibilidade de atividade vulcânica ou hidrotérmica no fundo do mar, mas não há evidência direta da existência de fontes ativas. A conclusão segura é que as marés proporcionam uma fonte de calor interna sustentável, capaz de ajudar a sustentar o oceano, e não que todos os detalhes da geologia oculta de Europa tenham sido estabelecidos.
Um oceano em noite permanente
Apesar da distância de Júpiter ao Sol, a superfície de Europa recebe luz solar fraca. Seu oceano enterrado é diferente. Quilômetros de gelo bloquearão a luz solar, mantendo a água em escuridão permanente. Se existe vida, ela não pode depender da simples fotossíntese.
A escuridão não torna a vida impossível. Na Terra, os ecossistemas em torno das fontes hidrotermais profundas extraem energia de reações químicas e não da luz solar. Europa também pode ter um gradiente químico onde a água encontra a rocha. Enquanto isso, a radiação de Júpiter quebra as moléculas de gelo da superfície e cria oxidantes. Se o material da superfície for carregado para baixo por rachaduras, impactos ou circulação lenta de gelo, esses compostos podem fornecer outra fonte potencial de energia química.
Há incerteza em cada etapa desse quadro. Europa parece ter água líquida e energia infinita, mas a habitabilidade também requer a química certa e formas de combinar elementos. Um oceano pode existir sem habitação. Portanto, um grande lençol freático faz de Europa um alvo excepcionalmente importante para a astrobiologia, e não uma evidência de vida extraterrestre.
Uma missão projetada para examinar o mundo oceânico
A espaçonave Europa Clipper da NASA está agora a caminho de Júpiter após o lançamento em 14 de outubro de 2024. Ela está programada para chegar ao planeta gigante em abril de 2030 e fazer 49 sobrevôos próximos de Europa. D Visão geral da missão O seu objectivo é cuidadosamente indicado: determinar se as condições são adequadas para sustentar a vida na Europa.
O Europa Clipper não pousará, perfurará gelo ou procurará organismos diretamente. Em vez disso, os seus instrumentos examinarão a Lua a partir de passagens repetidas, algumas a cerca de 25 quilómetros acima da superfície. O radar de penetração no gelo examinará a estrutura da concha. As medições magnéticas e gravitacionais irão restringir as propriedades do oceano e do interior de Europa. Câmeras e espectrômetros mapearão fraturas, composições e locais potenciais onde o material migrou entre as camadas superficiais e subterrâneas.
Estas observações podem transformar o panorama geral actual em respostas quantitativas. Os cientistas querem saber qual é a espessura do gelo, se existem bolsas de líquido nele, quão salgados e profundos podem ser os oceanos do mundo e se eles podem fornecer os produtos químicos necessários para a vida no fundo do mar e na superfície. da NASA Descrição dos três principais objetivos científicos da missão Centra-se no gelo e nos oceanos, na formação da Lua e na sua geologia.
Por enquanto, Europa continua a ser um mundo reconstruído a partir de sinais indiretos: uma resposta magnética medida durante sobrevoos fugazes, uma superfície gelada irregular recolhida do espaço e a física de uma lua constantemente curvada por um planeta gigante. Juntos, eles apontam para um tremendo potencial. Sob uma paisagem congelada exposta à radiação de Júpiter, um oceano global escuro pode ter existido em estado líquido durante milhares de milhões de anos, contendo mais água do que todos os oceanos da Terra e possivelmente algumas das condições mais promissoras para a vida fora do nosso planeta.
