Novo mapeamento abrangente da radiação que atinge a lua gelada de Júpiter, Europa, revela onde os cientistas devem olhar - e a que profundidade eles terão que ir - ao procurar por sinais de habitabilidade e bioassinaturas.

Uma vez que a missão Galileo da NASA produziu fortes evidências de um oceano global sob a casca gelada de Europa na década de 1990, os cientistas consideram essa lua um dos lugares mais promissores em nosso sistema solar para procurar ingredientes que sustentem a vida. Há até evidências de que a água salgada que se espalha pelo interior da lua chega à superfície.

Ao estudar este material do interior, cientistas que desenvolvem missões futuras esperam aprender mais sobre a possível habitabilidade do oceano de Europa. A superfície de Europa é bombardeada por uma explosão constante e intensa de radiação de Júpiter. Esta radiação pode destruir ou alterar o material transportado até a superfície, tornando mais difícil para os cientistas saber se ele realmente representa as condições no oceano de Europa.

Enquanto os cientistas planejam a próxima exploração da Europa, eles lutaram com muitas incógnitas:onde é a radiação mais intensa? Quão profundas as partículas energéticas vão? Como a radiação afeta o que está na superfície e abaixo - incluindo possíveis sinais químicos, ou bioassinaturas, isso poderia implicar a presença de vida.

Um novo estudo científico, publicado hoje em Astronomia da Natureza , representa a modelagem e o mapeamento de radiação mais completos da Europa e oferece peças-chave para o quebra-cabeça. O autor principal é Tom Nordheim, cientista pesquisador do Laboratório de Propulsão a Jato da NASA, Pasadena, Califórnia.

"Se quisermos entender o que está acontecendo na superfície da Europa e como isso se liga ao oceano abaixo, precisamos entender a radiação, "Nordheim disse." Quando examinamos os materiais que vieram da subsuperfície, O que estamos olhando? Isso nos diz o que há no oceano, ou foi isso que aconteceu com os materiais depois de terem sido irradiados? "

Usando dados do voo de Galileu na Europa há duas décadas e medições de elétrons da espaçonave Voyager 1 da NASA, Nordheim e sua equipe observaram atentamente os elétrons explodindo na superfície da lua. Eles descobriram que as doses de radiação variam de acordo com a localização. A radiação mais forte está concentrada em zonas ao redor do equador, e a radiação diminui perto dos pólos.

Mapeou, as zonas de radiação severa aparecem como regiões de formato oval, conectado nas extremidades estreitas, que cobrem mais da metade da lua.

"Esta é a primeira previsão dos níveis de radiação em cada ponto da superfície da Europa e é uma informação importante para futuras missões da Europa, "disse Chris Paranicas, um co-autor do Laboratório de Física Aplicada Johns Hopkins em Laurel, Maryland.

Agora os cientistas sabem onde encontrar as regiões menos alteradas pela radiação, que poderia ser uma informação crucial para o Europa Clipper liderado pelo JPL, A missão da NASA para orbitar Júpiter e monitorar Europa com cerca de 45 sobrevôos próximos. A espaçonave pode ser lançada já em 2022 e levará câmeras, espectrômetros, instrumentos de plasma e radar para investigar a composição da superfície da lua, seu oceano, e material que foi ejetado da superfície.

Em seu novo jornal, Nordheim não parou com um mapa bidimensional. Ele foi mais fundo, medir o quão abaixo da superfície a radiação penetra, e construção de modelos 3-D da radiação mais intensa na Europa. Os resultados nos mostram o quão profundo os cientistas precisam cavar ou perfurar, durante uma potencial futura missão de aterrissagem Europa, para encontrar quaisquer bioassinaturas que possam ser preservadas.

A resposta varia, de 4 a 8 polegadas (10 a 20 centímetros) nas zonas de maior radiação - até menos de 0,4 polegadas (1 centímetro) de profundidade nas regiões da Europa em latitudes médias e altas, em direção aos pólos da lua.

Para chegar a essa conclusão, Nordheim testou o efeito da radiação nos aminoácidos, blocos básicos de construção para proteínas, para descobrir como a radiação de Europa afetaria as bioassinaturas potenciais. Os aminoácidos estão entre as moléculas mais simples que se qualificam como uma bioassinatura potencial, as notas de papel.

"A radiação que bombardeia a superfície de Europa deixa uma impressão digital, "disse Kevin Hand, co-autor do novo cientista de pesquisa e projetos para a potencial missão Europa Lander. "Se soubermos como é essa impressão digital, podemos entender melhor a natureza de quaisquer substâncias orgânicas e possíveis bioassinaturas que podem ser detectadas em missões futuras, sejam eles espaçonaves que voam ou pousam na Europa.

A equipe da missão Europa Clipper está examinando possíveis caminhos orbitais, e as rotas propostas passam por muitas regiões da Europa que experimentam níveis mais baixos de radiação, Mão disse. "Essa é uma boa notícia para olharmos para o material oceânico potencialmente fresco que não foi fortemente modificado pela impressão digital da radiação."