Encontrar plumas em Europa é uma perspectiva empolgante, mas os cientistas alertam que será complicado, mesmo de perto.
Em 2005, imagens de uma pluma aquosa brilhante em erupção da superfície da lua de Saturno Enceladus cativaram o mundo. A gigantesca coluna de vapor, partículas de gelo e moléculas orgânicas pulverizadas da região polar sul da lua sugeriu que há um oceano de água líquida abaixo da concha de gelo de Encélado e confirmou que a lua é geologicamente ativa. A pluma também empurrou Encélado e outros mundos no sistema solar externo, sem atmosferas e longe do calor do Sol, para o topo da lista de lugares da NASA para procurar sinais de vida.

Os cientistas agora estão se preparando para uma missão a outro mundo oceânico coberto de gelo com possíveis plumas:a lua de Júpiter, Europa. Programada para ser lançada em 2024, a espaçonave Europa Clipper da NASA estudará a lua de seu interior profundo até sua superfície para determinar se ela possui ingredientes que a tornam um lar viável para a vida.

Como Enceladus, Europa é geologicamente dinâmica, o que significa que ambas as luas cobertas de gelo geram calor no interior à medida que suas camadas sólidas se esticam e se flexionam no cabo de guerra gravitacional com seus planetas hospedeiros e luas vizinhas. Isso, em vez do calor do Sol, evita que a água subterrânea congele. O calor também pode ajudar a produzir ou circular os blocos de construção químicos da vida no fundo do mar, incluindo carbono, hidrogênio, oxigênio, nitrogênio, fósforo e enxofre.

Mas é aí que as semelhanças terminam.

“Muitas pessoas pensam que Europa será o Enceladus 2.0, com plumas constantemente saindo da superfície”, disse Lynnae Quick, membro da equipe científica por trás das câmeras do Europa Imaging System (EIS) da Clipper. “Mas não podemos olhar dessa maneira; Europa é uma fera totalmente diferente”, disse Quick, que trabalha no Goddard Space Flight Center da NASA em Greenbelt, Maryland.

Evidências sugerem que Europa pode liberar água de seu subsolo assim como Enceladus. Por exemplo, cientistas usando a espaçonave Galileo da NASA, o Telescópio Hubble da NASA e grandes telescópios baseados na Terra relataram detecções de plumas de água fracas ou seus componentes químicos em Europa.

Mas ninguém tem certeza. "Ainda estamos no espaço onde há evidências realmente intrigantes, mas nada disso é um slam dunk", disse Matthew McKay Hedman, membro da equipe científica do Europa Clipper's Mapping Imaging Spectrometer for Europa (MISE) e professor associado do Departamento. de Física da Universidade de Idaho.

Os cientistas são atraídos pelas plumas por algumas razões. Primeiro, eles são inegavelmente legais:"Somos cientistas, mas também somos humanos", disse Shawn Brooks, que está trabalhando com a equipe científica Europa Ultraviolet Spectrograph (Europa-UVS) da Europa Clipper e está baseado no Laboratório de Propulsão a Jato da NASA. no sul da Califórnia.

Mas de forma mais prática, disse Brooks, as plumas oferecem aos cientistas acesso mais fácil ao interior de Europa. “Tudo se resume a se Europa é habitável, e isso se resume a entender o que está acontecendo abaixo da superfície, que ainda não podemos alcançar”, disse ele.

Em outras palavras, a magia de Europa, um arquétipo de um mundo potencialmente habitável, está escondida nas profundezas da lua. Comparado com Encélado, que é do tamanho do Texas, Europa tem cerca de um quarto do tamanho da Terra, ou um pouco menor que a lua da Terra. E evidências sugerem que Europa tem um oceano de água salgada muito mais profundo do que Encélado, possivelmente de 60 a 160 quilômetros de profundidade, o que significa que pode conter cerca de duas vezes mais água que os oceanos da Terra. Alguns cientistas levantam a hipótese de que o oceano de Europa pode estar reagindo com rochas superaquecidas abaixo do fundo do mar, possivelmente através de fontes hidrotermais. Na Terra, essas áreas são focos de atividade química que nutre inúmeras criaturas.

Os cientistas dizem que também pode haver grandes bolsões de água derretida na concha de gelo de Europa, que são mais prováveis ​​do que o oceano de ser a fonte de plumas. Esses bolsões também podem produzir habitats aconchegantes para organismos.

Por estar muito mais perto de Júpiter do que Encélado está de Saturno, mais calor é gerado em Europa a partir do atrito produzido à medida que circunda seu planeta hospedeiro. Dado que o calor interno estimula a atividade geológica em mundos rochosos, espera-se que Europa tenha uma geologia mais extensa do que Encélado. Alguns cientistas preveem que Europa tem placas tectônicas que mudam e reciclam os blocos de gelo que compõem a superfície da lua. Nesse caso, Europa poderia estar circulando nutrientes produzidos na superfície pela radiação de Júpiter, como oxigênio, para bolsões de líquido na camada de gelo ou talvez para o próprio oceano. Por meio do Europa Clipper, os cientistas terão a chance de testar algumas de suas previsões analisando a composição química das plumas ou os vestígios que elas podem deixar na superfície.

Os cientistas alertam que as plumas europeias, mesmo que estejam lá, podem ser difíceis de detectar mesmo de perto. Eles podem ser esporádicos, e podem ser pequenos e finos, dado que a gravidade de Europa, que é muito mais forte que a de Enceladus, provavelmente manteria essas plumas de água próximas à superfície. Isso é uma mudança drástica em relação à espetacular coluna de vapor de Encélado:ela está sempre ligada e é maior do que a própria lua, pulverizando partículas geladas centenas de quilômetros acima da superfície. “Mesmo que estejam lá, as plumas de Europa podem não ser tão fotogênicas”, disse Hedman.

Embora os cientistas do Europa Clipper estejam desenvolvendo uma variedade de estratégias criativas para encontrar plumas ativas quando a espaçonave começar a explorar Europa em 2031, eles não estão contando com eles para entender o que está acontecendo dentro da lua. “Não precisamos pegar um para uma missão bem-sucedida”, disse Quick.

Quick acrescentou que todos os instrumentos a bordo do Clipper podem contribuir com evidências de condições habitáveis ​​abaixo da superfície, independentemente das plumas ativas.

Alguns exemplos de como a equipe científica procurará possíveis plumas incluem o conjunto de câmeras da Europa Clipper, EIS. Ele irá procurar por plumas perto da superfície de Europa, em parte, procurando suas silhuetas no membro ou borda de Europa, quando a lua é iluminada pela luz de Júpiter quando passa na frente do planeta. O EIS tirará fotos de plumas caso apareçam, bem como depósitos de plumas que possam ser visíveis na superfície. O Europa-UVS também se esforçará para detectar plumas em luz ultravioleta, inclusive na borda da lua quando Europa passar na frente de estrelas próximas, e poderá medir a composição química de tais plumas. Uma câmera térmica, o Europa Thermal Emission Imaging System (E-THEMIS), procurará pontos de acesso na superfície que possam ser evidências de erupções ativas ou recentes.

A equipe do Europa Clipper está preparada para ter sucesso, quer os pesquisadores encontrem ou não plumas em Europa, embora muitos cientistas esperem um show espetacular de água para enriquecer a missão e nossa compreensão de Europa. "Eu suspeito que Europa esteja ativa e deixando algum material escapar", disse Hedman. “Mas espero que quando realmente entendermos como está fazendo isso, não será o que ninguém esperava”.