Simulações de computador das plumas de água líquida que fluem da lua de Júpiter, Europa, mostram que a próxima missão espacial JUICE pode oferecer uma resposta à pergunta se o oceano subterrâneo da lua de Júpiter poderia abrigar vida. Hans Huybrighs chegou a essa conclusão na tese de doutorado que concluiu recentemente no Instituto Max-Planck de Física do Sistema Solar e na Universidade Técnica de Braunschweig, Alemanha, em colaboração com o Instituto Sueco de Física Espacial em Kiruna.

Um profundo oceano de água líquida está escondido sob a superfície gelada da lua de Júpiter, Europa. A vida pode ter se desenvolvido aqui, protegido da luz solar e de observadores curiosos do planeta Terra. Espiar através do gelo para encontrar vestígios desta vida hipotética é mais fácil dizer do que fazer, especialmente quando você percebe que o gelo pode ter vários quilômetros de espessura. Em 2022, a Agência Espacial Europeia (ESA) lançará sua missão espacial JUpiter ICy moon Explorer (JUICE). A nave espacial JUICE chegará a Júpiter e suas luas geladas em 2030 e a bordo estará o Pacote de Ambiente de Partículas (PEP) desenvolvido no Instituto Sueco de Física Espacial (IRF). Uma nova pesquisa mostra que o PEP, um instrumento que consiste em vários detectores de partículas, será capaz de "provar" a pluma de diferentes maneiras e lançar alguma luz sobre o conteúdo do oceano de Europa.

Observações do Telescópio Espacial Hubble da lua de Júpiter, Europa, feito nos últimos anos, mostraram que a água está em erupção da superfície de Europa.

"As plumas de Europa são a maneira mais direta de provar seu oceano subterrâneo, "diz Hans Huybrighs." Voar por uma das plumas de água e coletar amostras do material pode ser a maneira mais fácil de estudar o oceano de Europa. JUICE será a primeira missão que poderá fazer isso. "

Após sua chegada ao sistema de Júpiter em 2030, JUICE fará dois voos aéreos pela Europa. Para descobrir se JUICE será realmente capaz de amostrar as plumas, Hans Huybrighs e seus colegas fizeram simulações de computador das erupções da pluma. Ao calcular as trajetórias de milhões de partículas lançadas pela erupção, é possível determinar se as partículas podem atingir a espaçonave e, se um número suficiente deles fizerem, para detectá-los. As simulações mostram que, embora a maioria das partículas caia de volta à superfície após a erupção, um número suficiente deles pode alcançar a espaçonave JUICE, desde que uma pluma esteja ativa perto da pegada orbital da espaçonave. Interessantemente, algumas das partículas não cairão. Eles ficam eletricamente carregados após serem bombardeados por partículas de radiação que se movem no forte campo magnético de Júpiter. Essas partículas recém-carregadas não estão mais ligadas pela gravidade e se moverão para longe de Europa, guiada por campos eletromagnéticos. Mesmo que apenas uma fração das partículas da pluma se tornem eletricamente carregadas, um número suficiente dessas partículas ainda pode ser detectado pelo instrumento PEP.

"Nossas simulações mostram que o JUICE será capaz de detectar as erupções da pluma de pelo menos duas maneiras diferentes, "diz Hans Huybrighs." Pode até ser possível detectar não apenas a água da pluma, mas outras substâncias que nos dizem mais sobre o conteúdo do oceano subterrâneo e sua habitabilidade também. "

Hans Huybrighs defendeu sua tese de doutorado, "Uma busca por assinaturas da atmosfera e plumas de Europa nos dados de partículas carregadas do Galileo", na Technical University Braunschweig, Alemanha, em 5 de dezembro de 2018.