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A lua de Júpiter, Europa, é um dos poucos mundos do nosso sistema solar que poderiam potencialmente abrigar condições adequadas para a vida. Pesquisas anteriores mostraram que sob a crosta de água gelada existe um oceano salgado de água líquida com um fundo marinho rochoso. No entanto, os cientistas planetários não confirmaram se aquele oceano continha os produtos químicos necessários à vida, especialmente carbono.
Astrônomos usando dados do Telescópio Espacial James Webb da NASA identificaram dióxido de carbono em uma região específica da superfície gelada de Europa. A análise indica que este carbono provavelmente se originou no subsolo do oceano e não foi entregue por meteoritos ou outras fontes externas. Além disso, foi depositado numa escala de tempo geologicamente recente. Esta descoberta tem implicações importantes para a habitabilidade potencial do oceano de Europa.
“Na Terra, a vida gosta de diversidade química – quanto mais diversidade, melhor. Somos uma vida baseada no carbono. Compreender a química do oceano de Europa ajudar-nos-á a determinar se é hostil à vida tal como a conhecemos, ou se poderá ser um bom lugar para a vida”, disse Geronimo Villanueva, do Goddard Space Flight Center da NASA em Greenbelt, Maryland, principal autor de um dos dois artigos independentes que descrevem as descobertas.
“Pensamos agora que temos provas observacionais de que o carbono que vemos na superfície de Europa veio do oceano. Isso não é algo trivial. O carbono é um elemento biologicamente essencial”, acrescentou Samantha Trumbo, da Universidade Cornell em Ithaca, Nova Iorque, autora principal. do segundo artigo analisando esses dados.
A NASA planeja lançar sua espaçonave Europa Clipper, que realizará dezenas de sobrevoos próximos à Europa para investigar se ela poderia ter condições adequadas para a vida, em outubro de 2024.
Uma conexão superfície-oceano
Webb descobre que na superfície de Europa o dióxido de carbono é mais abundante numa região chamada Tara Regio – uma área geologicamente jovem de terreno geralmente recapeado conhecido como “terreno do caos”. A superfície do gelo foi rompida e provavelmente houve uma troca de material entre o oceano subterrâneo e a superfície gelada.
“Observações anteriores do Telescópio Espacial Hubble mostram evidências de sal derivado do oceano em Tara Regio”, explicou Trumbo. “Agora estamos vendo que o dióxido de carbono também está fortemente concentrado ali. Achamos que isso implica que o carbono provavelmente tem sua origem final no oceano interno.”
“Os cientistas estão a debater até que ponto o oceano de Europa se liga à sua superfície. Penso que essa questão tem sido um grande impulsionador da exploração de Europa”, disse Villanueva. “Isto sugere que poderemos aprender algumas coisas básicas sobre a composição do oceano mesmo antes de perfurarmos o gelo para obter uma imagem completa.”
Ambas as equipes identificaram o dióxido de carbono usando dados da unidade de campo integral do Espectrógrafo de Infravermelho Próximo de Webb (NIRSpec). Este modo de instrumento fornece espectros com uma resolução de 200 x 200 milhas (320 x 320 quilómetros) na superfície de Europa, que tem um diâmetro de 1.944 milhas, permitindo aos astrónomos determinar onde estão localizados produtos químicos específicos.
O dióxido de carbono não é estável na superfície de Europa. Portanto, os cientistas dizem que é provável que tenha sido fornecido numa escala de tempo geologicamente recente – uma conclusão reforçada pela sua concentração numa região de terreno jovem.
“Essas observações levaram apenas alguns minutos do tempo do observatório”, disse Heidi Hammel, da Associação de Universidades para Pesquisa em Astronomia, uma cientista interdisciplinar de Webb que lidera as Observações de Tempo Garantido do Ciclo 1 de Webb do sistema solar. “Mesmo com este curto período de tempo, fomos capazes de fazer ciência realmente grande. Este trabalho dá uma primeira dica de toda a incrível ciência do sistema solar que seremos capazes de fazer com Webb.”
Procurando por uma pluma
A equipa de Villanueva também procurou evidências de uma nuvem de vapor de água em erupção da superfície de Europa. Pesquisadores que usaram o Telescópio Espacial Hubble da NASA relataram detecções provisórias de plumas em 2013, 2016 e 2017. No entanto, encontrar provas definitivas tem sido difícil.
Os novos dados do Webb não mostram nenhuma evidência de atividade de plumas, o que permitiu à equipe de Villanueva estabelecer um limite máximo estrito para a taxa de material potencialmente ejetado. A equipe ressaltou, no entanto, que a não detecção não exclui a possibilidade de uma pluma.
“Há sempre a possibilidade de que estas plumas sejam variáveis e que só as possamos ver em determinados momentos. Tudo o que podemos dizer com 100% de confiança é que não detectámos uma pluma em Europa quando fizemos estas observações com Webb”, disse. Hammel.
Estas descobertas podem ajudar a informar a missão Europa Clipper da NASA, bem como o próximo Jupiter Icy Moons Explorer (JUICE) da ESA (Agência Espacial Europeia).
Os dois artigos serão publicados em Ciência em 21 de setembro.
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