Esta fotografia da lua Jovian Europa foi tirada em junho de 1997 em um intervalo de 776, 700 milhas pela espaçonave Galileo da NASA. Um pouco menor que a lua da Terra, Europa tem uma superfície muito lisa e a crosta de gelo sólida tem a aparência de uma casca de ovo rachada. O interior possui um oceano global com mais água do que a encontrada na Terra. Possivelmente poderia abrigar a vida como a conhecemos. As observações do telescópio espacial Hubble de Europa revelaram a presença de vapor de água persistente em sua atmosfera muito tênue. Observações do Hubble, de 1999 a 2015, descobrir que o vapor de água está sendo constantemente reabastecido em um hemisfério da lua. Esta é uma descoberta diferente das observações de 2013 do Hubble, que encontraram vapor de água localizado de gêiseres saindo de seu oceano subterrâneo. Este vapor de água vem de um processo totalmente diferente. A luz solar faz com que o gelo da superfície sublime, fazendo a transição diretamente para o gás. Esta visualização Galileo composta de cores combina violeta, verde, e imagens infravermelhas. A imagem da lua é mostrada em cores naturais (esquerda) e em cores aprimoradas, projetadas para realçar diferenças sutis de cores na superfície (direita). A parte branca e azulada da superfície de Europa é composta principalmente de gelo de água, com muito poucos materiais que não sejam de gelo. Grande, linhas escuras são fraturas na crosta, alguns dos quais são mais de 1, 850 milhas de comprimento. Crédito:NASA, NASA-JPL, Universidade do Arizona
As observações do telescópio espacial Hubble da NASA da lua gelada de Júpiter, Europa, revelaram a presença de vapor de água persistente, mas, misteriosamente, apenas em um hemisfério.
Europa abriga um vasto oceano sob sua superfície gelada, que pode oferecer condições hospitaleiras para a vida. Este resultado aumenta a compreensão dos astrônomos sobre a estrutura atmosférica das luas geladas, e ajuda a estabelecer as bases para missões científicas planejadas para o sistema de Júpiter para, em parte, explore se um ambiente a meio bilhão de milhas do Sol poderia sustentar a vida.
As observações anteriores de vapor de água na Europa foram associadas a plumas em erupção no gelo, como fotografado por Hubble em 2013. Eles são análogos aos gêiseres da Terra, mas se estendem por mais de 60 milhas de altura. Eles produzem bolhas transitórias de vapor de água na atmosfera da lua, que é apenas um bilionésimo da pressão superficial da atmosfera da Terra.
Os novos resultados, Contudo, mostram quantidades semelhantes de vapor de água espalhados por uma área maior da Europa em observações do Hubble que vão de 1999 a 2015. 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 a direção do movimento ao longo de sua órbita. A causa dessa assimetria entre o hemisfério anterior e posterior não é totalmente compreendida.
Esta descoberta é obtida a partir de 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 da lua de Júpiter, Ganimedes, por Lorenz Roth do KTH Royal Institute of Technology, Espaço e Física do Plasma, Suécia.
"A observação do vapor de água em Ganimedes, e no lado posterior da Europa, avança nossa compreensão das atmosferas de luas geladas, "disse Roth." No entanto, a detecção de uma abundância de água estável em Europa é um pouco mais surpreendente do que em Ganimedes, porque as temperaturas de superfície de Europa são mais baixas do que as de Ganimedes. "
Europa reflete mais luz do sol do que Ganimedes, mantendo a superfície 60 graus Fahrenheit mais fria do que Ganimedes. A temperatura máxima durante o dia na Europa é de gélidos 260 graus Fahrenheit negativos. Ainda, mesmo na temperatura mais baixa, as novas observações sugerem que o gelo de água é sublimador, isto é, transformando diretamente de sólido em vapor sem uma fase líquida - fora da superfície de Europa, assim como em Ganimedes.
Para fazer esta descoberta, Roth investigou conjuntos de dados arquivísticos do Hubble, selecionando observações ultravioleta da Europa a partir de 1999, 2012, 2014 e 2015, enquanto a lua estava em várias posições orbitais. Essas observações foram feitas com o Espectrógrafo de Imagens do Telescópio Espacial do Hubble (STIS). As observações ultravioleta 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 d'água.
Esta 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.
Esses resultados foram publicados na revista Cartas de pesquisa geofísica .
