Ciência e Espaço

Telescópio Hubble encontra evidências de vapor de água persistente em lua de Júpiter

Por Flavia Correia, editado por Rafael Rigues
15/10/21 15h09, atualizada em 18/10/21 10h31

Imagem: SN VFX -Shutterstock

Entre as muitas luas que orbitam Júpiter, Ganimedes, Io, Calisto e Europa são as maiores e que mais despertam interesse científico. Observações do telescópio espacial Hubble, da Nasa, fizeram uma importante constatação sobre esta última. Conseguiram identificar a presença de vapor de água persistente na atmosfera – mas, misteriosamente, apenas sobre um hemisfério.

Reprojeção do mapa base oficial do Serviço Geológico dos Estados Unidos da lua de Júpiter, Europa, centrada na região de origem estimada para potenciais plumas de vapor de água que podem ter sido detectadas usando o Telescópio Espacial Hubble. Imagem: NASA / JPL-Caltech / SETI Institute

Europa abriga um vasto oceano sob sua superfície gelada, que poderia oferecer condições hospitaleiras para a vida. O resultado dessas observações do Hubble aumenta a compreensão dos astrônomos sobre a estrutura atmosférica das luas geladas e ajuda a estabelecer as bases para missões científicas planejadas ao sistema de Júpiter para, em parte, explorar se um ambiente a meio bilhão de milhas do Sol poderia realmente sustentar vida.

Em 2013, o telescópio fez observações que permitiram associar o vapor de água em Europa a plumas em erupção no gelo. Elas são análogas aos gêiseres da Terra, mas se estendem por mais de 60 milhas de altura. Essas plumas produzem bolhas transitórias de vapor de água na atmosfera da lua, que tem apenas um bilionésimo da pressão da superfície da atmosfera da Terra.

Os novos resultados mostram quantidades semelhantes de vapor de água espalhados por uma área maior de Europa. 

Isso sugere uma presença de longo prazo de uma atmosfera de vapor de água apenas no hemisfério posterior de Europa – aquela parte da lua que está sempre oposta à sua direção de movimento ao longo de sua órbita. A causa dessa assimetria entre o hemisfério anterior e posterior não é totalmente compreendida.

Técnica usada em pesquisa da lua Ganimedes ajudou a entender resultados na lua Europa

Publicada na revista Geophysical Research Letters, essa pesquisa, conduzida pelo KTH Royal Institute of Technology, Space and Plasma Physics, da Suécia, faz uma nova análise das imagens e espectros de arquivo do Hubble, usando uma técnica que recentemente resultou na descoberta de vapor d’água na atmosfera de outra lua de Júpiter, Ganimedes.

“A observação do vapor de água em Ganimedes e no lado posterior de Europa aumenta nossa compreensão da atmosfera das luas geladas”, disse Lorenz Roth, autor principal do estudo. “No entanto, a detecção de uma abundância de água estável em Europa é um pouco mais surpreendente do que em Ganimedes, porque as temperaturas da superfície de Europa são mais baixas do que as de Ganimedes”.

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Europa reflete mais luz do Sol do que Ganimedes, mantendo a superfície 15,5 ºC mais fria do que Ganimedes. A temperatura máxima durante o dia na lua Europa é de aproximadamente 126 ºC negativos. 

No entanto, mesmo em temperatura mais baixa, as novas observações sugerem que o gelo de água está sublimando – isto é, se transformando diretamente de sólido em vapor sem uma fase líquida – na superfície de Europa, assim como em Ganimedes.

Dados de arquivo do telescópio Hubble foram usados no estudo

Para fazer essa descoberta, Roth investigou os conjuntos de dados de arquivo do telescópio Hubble, selecionando observações ultravioleta da Europa de 1999, 2012, 2014 e 2015, enquanto a lua estava em várias posições orbitais. 

Essas observações foram feitas com o Espectrógrafo de Imagens do Hubble (STIS). As observações ultravioleta do STIS permitiram a Roth determinar a abundância de oxigênio – um dos constituintes da água – na atmosfera de Europa e, ao interpretar a intensidade da emissão em diferentes comprimentos de onda, ele foi capaz de inferir a presença de vapor de água.

De acordo com o site Phys, essa detecção abre caminho para estudos aprofundados de Europa por sondas futuras, incluindo Europa Clipper da Nasa e a missão Jupiter Icy Moons Explorer (JUICE) da Agência Espacial Europeia (ESA).

Compreender a formação e evolução de Júpiter e suas luas também ajuda os astrônomos a obter insights sobre planetas semelhantes a Júpiter ao redor de outras estrelas.

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