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Em 1998, o Espectrógrafo de Imagens do Telescópio Espacial do Hubble (STIS) obteve as primeiras imagens ultravioleta (UV) de Ganimedes, que revelaram um padrão particular nas emissões observadas da atmosfera da lua. A lua exibe bandas aurorais que são um tanto semelhantes às auroras ovais observadas na Terra e em outros planetas com campos magnéticos. Esta foi uma evidência ilustrativa do fato de que Ganimedes tem um campo magnético permanente. As semelhanças nas observações ultravioleta foram explicadas pela presença de oxigênio molecular (O 2 ). As diferenças eram explicadas na época pela presença do oxigênio atômico (O), que produz um sinal que afeta mais uma cor do UV do que a outra. Crédito: NASA, ESA, Lorenz Roth (KTH).
Pela primeira vez, os astrônomos descobriram evidências de vapor d'água na atmosfera da lua de Júpiter, Ganimedes. Esse vapor de água se forma quando o gelo da superfície da lua é sublimado - isto é, passa de sólido a gasoso.
Os cientistas usaram conjuntos de dados novos e de arquivo do telescópio espacial Hubble da NASA para fazer a descoberta, publicada na revista Nature Astronomy .
Pesquisas anteriores ofereceram evidências circunstanciais de que Ganimedes, a maior lua do sistema solar, contém mais água do que todos os oceanos da Terra. No entanto, as temperaturas lá são tão baixas que a água na superfície é sólida e congelada. O oceano de Ganimedes residiria cerca de 100 milhas abaixo da crosta; portanto, o vapor d'água não representaria a evaporação desse oceano.
Os astrônomos reexaminaram as observações do Hubble nas últimas duas décadas para encontrar essa evidência de vapor d'água.
Em 1998, o Espectrógrafo de Imagens do Telescópio Espacial (STIS) do Hubble obteve as primeiras imagens ultravioleta (UV) de Ganimedes, que revelaram em duas imagens fitas coloridas de gás eletrificado chamadas de bandas aurorais, e forneceu evidências adicionais de que Ganimedes tem um campo magnético fraco.
As semelhanças nessas observações de UV foram explicadas pela presença de oxigênio molecular (O 2 ). Mas algumas características observadas não correspondiam às emissões esperadas de uma atmosfera de O 2 puro . Ao mesmo tempo, os cientistas concluíram que essa discrepância provavelmente estava relacionada a maiores concentrações de oxigênio atômico (O).
Como parte de um grande programa de observação para apoiar a missão Juno da NASA em 2018, Lorenz Roth do KTH Royal Institute of Technology em Estocolmo, Suécia, liderou a equipe que começou a medir a quantidade de oxigênio atômico com o Hubble. A análise da equipe combinou os dados de dois instrumentos: Cosmic Origins Spectrograph (COS) do Hubble em 2018 e imagens de arquivo do Space Telescope Imaging Spectrograph (STIS) de 1998 a 2010.
Esta imagem apresenta a lua de Júpiter, Ganimedes, vista pelo telescópio espacial Hubble da NASA em 1996. Localizado a 1 / 2- bilhão de milhas (mais de 600 milhões de quilômetros) de distância, o Hubble pode seguir as mudanças na lua e revelar outras características em comprimentos de onda ultravioleta e infravermelho próximo. Astrônomos agora usaram conjuntos de dados novos e de arquivo do Hubble para revelar evidências de vapor d'água na atmosfera da lua de Júpiter, Ganimedes, pela primeira vez, que está presente devido ao escape térmico de vapor d'água da superfície gelada da lua. Crédito: NASA, ESA, John Spencer (SwRI Boulder)
Para sua surpresa, e ao contrário das interpretações originais dos dados de 1998, eles descobriram que quase não havia oxigênio atômico na atmosfera de Ganimedes. Isso significa que deve haver outra explicação para as diferenças aparentes nessas imagens de aurora ultravioleta.
Roth e sua equipe examinaram mais de perto a distribuição relativa da aurora nas imagens ultravioleta. A temperatura da superfície de Ganimedes varia fortemente ao longo do dia, e por volta do meio-dia perto do equador pode se tornar suficientemente quente para que a superfície do gelo libere (ou sublime) algumas pequenas quantidades de moléculas de água. Na verdade, as diferenças percebidas nas imagens UV estão diretamente correlacionadas com onde a água seria esperada na atmosfera da lua.
"Até agora, apenas o oxigênio molecular foi observado", explicou Roth. "Este é produzido quando partículas carregadas corroer a superfície de gelo. O vapor de água que medimos agora originário de sublimação do gelo causada pela fuga térmica de água de vapor a partir de regiões geladas quentes".
Esta descoberta adiciona antecipação à próxima missão da ESA (Agência Espacial Européia), JUICE, que significa JUpiter ICy moons Explorer. JUICE é a primeira missão de grande porte no programa Cosmic Vision 2015-2025 da ESA. Planejado para lançamento em 2022 e chegada a Júpiter em 2029, ele passará pelo menos três anos fazendo observações detalhadas de Júpiter e três de suas maiores luas, com ênfase particular em Ganimedes como corpo planetário e habitat potencial.
Ganimedes foi identificado para investigação detalhada porque fornece um laboratório natural para análise da natureza, evolução e habitabilidade potencial de mundos gelados em geral, o papel que desempenha dentro do sistema de satélites galileanos e suas interações magnéticas e de plasma únicas com Júpiter e seus meio Ambiente.
"Nossos resultados podem fornecer às equipes de instrumentos da JUICE informações valiosas que podem ser usadas para refinar seus planos de observação para otimizar o uso da espaçonave", acrescentou Roth.
No momento, a missão Juno da NASA está observando Ganimedes de perto e recentemente divulgou novas imagens da lua gelada. Juno tem estudado Júpiter e seu ambiente, também conhecido como sistema Joviano, desde 2016.
Compreender o sistema de Júpiter e desvendar sua história, desde sua origem até o possível surgimento de ambientes habitáveis, nos proporcionará uma melhor compreensão de como os planetas gigantes gasosos e seus satélites se formam e evoluem. Além disso, espera-se que novos insights sejam encontrados sobre a habitabilidade dos sistemas exoplanetários semelhantes a Júpiter.
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Mais informações: Lorenz Roth et al, Uma atmosfera de água sublimada em Ganimedes detectada a partir de observações do Telescópio Espacial Hubble, Nature Astronomy (2021). DOI: 10.1038 / s41550-021-01426-9
Fornecido por ESA / Hubble Information Center
Fonte: Phys News / pela ESA / Centro de Informações Hubble /26-07-2021
https://phys.org/news/2021-07-hubble-evidence-vapor-jupiter-moon.html
Obrigado pela sua visita e volte sempre!
HélioR.M.Cabral (Economista,
Escritor e Divulgador de conteúdos da
Astronomia, Astrofísica, Astrobiologia e Climatologia).Participou do curso (EAD)
de Astrofísica, concluído em 2020, pela Universidade Federal de Santa Catarina
(UFSC).
Autor do livro: “Conhecendo o Sol e outras Estrelas”.
Acompanha e
divulga os conteúdos científicos da NASA (National Aeronautics and Space
Administration), ESA (European Space Agency) e outras organizações científicas
e tecnológicas.
Participa
do projeto S`CoolGroundObservation (Observações de Nuvens) que é integrado ao
Projeto CERES (CloudsandEarth´sRadiant Energy System) administrado pela NASA.A partir de 2019, tornou-se membro da Sociedade Astronômica
Brasileira (SAB), como astrônomo amador.
Participa também do projeto The GlobeProgram / NASA
GlobeCloud, um Programa de Ciência e Educação Worldwide, que também tem o
objetivo de monitorar o Clima em toda a Terra. Este projeto é patrocinado pela
NASA e National Science Fundation (NSF), e apoiado pela
NationalOceanicandAtmosphericAdministration (NOAA) e U.S DepartmentofState.
e-mail: heliocabral@coseno.com.br
Page:
http://pesqciencias.blogspot.com.br
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