Os cientistas teorizaram sobre a origem das plumas de água possivelmente em erupção na lua de Júpiter, Europa. Pesquisas recentes adicionam uma nova fonte potencial à mistura.
Plumas de vapor d'água que podem estar saindo para o espaço da lua de Júpiter, Europa, podem vir de dentro da própria crosta gelada, de acordo com novas pesquisas. Um modelo descreve um processo para salmoura, ou água enriquecida com sal, movendo-se dentro da concha da lua e eventualmente formando bolsões de água - ainda mais concentrados com sal - que podem entrar em erupção.
Cientistas da Europa consideraram as possíveis plumas em Europa uma forma promissora de investigar a habitabilidade da lua gelada de Júpiter, especialmente porque elas oferecem a oportunidade de serem amostradas diretamente por uma espaçonave voando através delas. Os insights sobre a atividade e composição da camada de gelo que cobre o oceano global interior de Europa podem ajudar a determinar se o oceano contém os ingredientes necessários para sustentar a vida.
Este novo trabalho, que oferece um cenário adicional para algumas plumas, propõe que elas podem se originar de bolsões de água embutidos na casca de gelo, em vez de água forçada para cima a partir do oceano abaixo. A fonte das plumas é importante: a água proveniente da crosta gelada é considerada menos hospitaleira à vida do que o oceano interior global porque provavelmente não tem a energia que é um ingrediente necessário para a vida. No oceano de Europa, essa energia pode vir de fontes hidrotermais no fundo do mar.
"Entender de onde vêm essas nuvens de água é muito importante para saber se os futuros exploradores da Europa poderiam ter a chance de realmente detectar a vida do espaço sem sondar o oceano da Europa", disse o autor principal Gregor Steinbrügge, pesquisador de pós-doutorado na Escola de Energia da Terra de Stanford E Ciências Ambientais .
Usando imagens coletadas pela espaçonave Galileo da NASA, os pesquisadores desenvolveram um modelo para propor como uma combinação de congelamento e pressurização poderia levar a uma erupção criovulcânica, ou explosão de água gelada. Os resultados, publicados em 10 de novembro na Geophysical Research Letters, podem lançar luz sobre erupções em outros corpos gelados do sistema solar.
Os pesquisadores concentraram suas análises em Manannán, uma cratera de 18 milhas de largura (29 quilômetros de largura) em Europa que resultou de um impacto com outro objeto celeste há dezenas de milhões de anos. Raciocinando que tal colisão teria gerado um tremendo calor, eles modelaram como o gelo derretido e o subsequente congelamento da bolsa de água dentro da casca de gelo poderiam tê-la pressurizado e causado a erupção da água.
"O cometa ou asteróide que atingiu a camada de gelo foi basicamente um grande experimento que estamos usando para construir hipóteses para testar", disse o co-autor Don Blankenship, pesquisador sênior do Instituto de Geofísica da Universidade do Texas (UTIG) e investigador principal do instrumento de radar, REASON (Radar para Avaliação e Sondagem Europa: Oceano à Superfície próxima), que voará a bordo da próxima nave espacial Europa Clipper da NASA. "Nosso modelo faz previsões específicas que podemos testar usando dados do radar e outros instrumentos do Europa Clipper".
O modelo indica que como a água de Europa parcialmente congelou em gelo após o impacto, bolsões de água que sobraram podem ter sido criados na superfície da lua. Esses bolsões de água salgada podem se mover lateralmente através da casca de gelo de Europa, derretendo regiões adjacentes de gelo e, conseqüentemente, tornar-se ainda mais salgados no processo.
Uma força motriz salgada
O modelo propõe que, quando um bolsão de salmoura em migração atingiu o centro da cratera Manannán, ele ficou preso e começou a congelar, gerando pressão que acabou resultando em uma pluma, estimada em mais de uma milha de altura (1,6 quilômetros). A erupção desta pluma deixou uma marca distintiva: uma característica em forma de aranha na superfície de Europa que foi observada por imagens de Galileu e incorporada ao modelo dos pesquisadores.
"Embora as plumas geradas pela migração de bolsões de salmoura não forneçam uma visão direta do oceano de Europa, nossas descobertas sugerem que a própria concha de gelo de Europa é muito dinâmica", disse a co-autora Joana Voigt, assistente de pesquisa graduada na Universidade do Arizona, em Tucson.
O tamanho relativamente pequeno da pluma que se formaria em Manannán indica que as crateras de impacto provavelmente não podem explicar a origem de outras plumas maiores em Europa que foram hipotetizadas com base em dados do Galileo e do Telescópio Espacial Hubble da NASA, disseram os pesquisadores. Mas o processo modelado para a erupção do Manannán pode acontecer em outros corpos gelados - mesmo sem um evento de impacto.
"O trabalho é empolgante, porque apóia o crescente corpo de pesquisas mostrando que pode haver vários tipos de plumas na Europa", disse Robert Pappalardo, do Laboratório de Propulsão a Jato da NASA no sul da Califórnia e cientista do projeto da missão Europa Clipper. "Compreender as plumas e suas possíveis fontes contribui fortemente para o objetivo de Europa Clipper de investigar a habitabilidade de Europa".
Missões como o Europa Clipper ajudam a contribuir para o campo da astrobiologia , a pesquisa interdisciplinar sobre as variáveis e condições de mundos distantes que poderiam abrigar a vida como a conhecemos. Embora o Europa Clipper não seja uma missão de detecção de vida, ele fará um reconhecimento detalhado de Europa e investigará se a lua gelada, com seu oceano subterrâneo, tem a capacidade de sustentar vida. Compreender a habitabilidade de Europa ajudará os cientistas a entender melhor como a vida se desenvolveu na Terra e o potencial para encontrar vida além do nosso planeta.
Mais informações sobre Europa e Europa Clipper podem ser encontradas aqui:
Laboratório de Propulsão a Jato Gretchen McCartney , Pasadena, Califórnia
gretchen.p.mccartney@jpl.nasa.gov
Gray Hautaluoma / Alana Johnson
Sede da NASA, Washington
grey.hautaluoma-1@nasa.gov / Alana.r.johnson@nasa.gov
Danielle Torrent Tucker
Universidade de Stanford, Escola de Ciências da Terra, Energia e Meio Ambiente
dttucker@stanford.edu
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