Dados de Vinte Anos Atrás Reabrem Estudo Sobre a Magnetosfera de Ganimedes

Do outro lado do sistema solar, de onde a Terra aparece apenas como um ponto azul pálido, a sonda Galileo da NASA passou oito anos orbitando Júpiter. Durante esse tempo, a espaçonave  mandou de volta inúmeras descobertas nas luas do gigante de gás, incluindo a observação de um ambiente magnético ao redor de Ganimedes que era distinto do campo magnético de Júpiter. A missão terminou em 2003, mas os dados recentemente ressuscitados do primeiro sobrevoo de Ganimedes pelo Galileo estão gerando novas descobertas sobre o meio ambiente da lua - que é diferente de qualquer outro no sistema solar.

Esta imagem de Ganimedes, uma das luas de Júpiter e a maior lua do nosso sistema solar, foi obtida pela sonda Galileo da NASA.

"Agora voltamos mais de 20 anos para dar uma nova olhada em alguns dos dados que nunca foram publicados", disse Glyn Collinson, do Centro espacial Goddard da NASA em Greenbelt, Maryland, autor de um estudo recente sobre a magnetosfera de Ganimedes. "Descobrimos que há um fragmento inteiro que ninguém conhecia."
Os novos resultados mostraram uma cena tempestuosa: partículas explodem na superfície gelada da lua como resultado da chuva de plasma, e fortes fluxos de plasma empurrados entre Júpiter e Ganimedes devido a um evento magnético explosivo ocorrendo entre os ambientes magnéticos dos dois corpos. Os cientistas acham que essas observações podem ser a chave para desvendar os segredos da lua, como por que as auroras de Ganimedes são tão brilhantes.
Em 1996, pouco depois de chegar a Júpiter, Galileu fez uma descoberta surpreendente: Ganimedes tinha seu próprio campo magnético. Embora a maioria dos planetas do nosso sistema solar, incluindo a Terra, tem ambientes magnéticos - conhecidos como magnetosferas  -  ninguém esperava que uma lua tivesse um.
Entre 1996 e 2000, Galileu fez seis sobrevoos sobre Ganimedes, com vários instrumentos coletando dados sobre a magnetosfera da lua. Estes incluíram o Subsistema de Plasma da nave espacial (PLS, na sigla em inglês) que mediu a densidade, temperatura e direção do gás excitado, eletricamente carregado - fluindo pelo ambiente em volta da Galileo. Novos resultados, publicados recentemente na revista Geophysical Research Letters, revelam detalhes interessantes sobre a estrutura única da magnetosfera.
Sabemos que a magnetosfera da Terra - além de ajudar a fazer as bússolas funcionarem e causarem auroras - é fundamental para sustentar a vida em nosso planeta, porque ajuda a proteger nosso planeta da radiação proveniente do espaço. Alguns cientistas acreditam que a magnetosfera da Terra também foi essencial para o desenvolvimento inicial da vida, já que essa radiação prejudicial pode erodir nossa atmosfera. Estudar magnetosferas ao longo do sistema solar não apenas ajuda os cientistas a aprender sobre os processos físicos que afetam esse ambiente magnético ao redor da Terra, mas também nos ajuda a entender as atmosferas em torno de outros mundos potencialmente habitáveis, tanto em nosso próprio sistema solar quanto além.

Infográfico descrevendo a magnetosfera de Ganimedes

A magnetosfera de Ganimedes oferece a oportunidade de explorar um ambiente magnético único localizado dentro da muito maior magnetosfera de Júpiter. Aninhada lá, é protegida do vento solar, tornando sua forma diferente de outras magnetosferas no sistema solar. Tipicamente, as magnetosferas são moldadas pela pressão de partículas de vento solar supersônico que passam por elas. Mas em Ganimedes, o plasma relativamente mais lento em torno de Júpiter esculpe a magnetosfera da lua em uma forma longa semelhante a um chifre que se estende à frente da lua na direção de sua órbita.
Sobrevoando Ganimedes, Galileu foi continuamente atingido por partículas de alta energia - um golpe que a lua também conhece. Partículas de plasma aceleradas pela magnetosfera jupiteriana, continuamente chovem sobre os polos de Ganimedes, onde o campo magnético os canaliza para a superfície. A nova análise dos dados do Galileo PLS mostrou que o plasma foi expelido da superfície gelada da lua devido à chuva de plasma que entra.
"Existem essas partículas voando das regiões polares, e elas podem nos dizer algo sobre a atmosfera de Ganimedes, que é muito fina", disse Bill Paterson, co-autor do estudo da NASA Goddard, que serviu no equipe Galileo PLS durante a missão. "Também pode nos dizer como as auroras de Ganimedes se formam."
Ganimedes tem auroras, ou luzes do norte e do sul, assim como a Terra. No entanto, ao contrário do nosso planeta, as partículas que causam as auroras de Ganimedes vêm do plasma em torno de Júpiter e não do vento solar. Ao analisar os dados, os cientistas notaram que durante seu primeiro sobrevoo de Ganimedes, Galileu atravessou por acaso as regiões aurorais de Ganimedes, como evidenciado pelos íons que observou choverem na superfície da calota polar da lua. Ao comparar o local onde os íons de queda foram observados com dados do Hubble, os cientistas conseguiram determinar a localização precisa da zona auroral, o que os ajudará a resolver mistérios, como o que causa as auroras.

Concepção artística de Ganimedes, com suas auroras, orbitando Júpiter

Ao cruzar Júpiter, Galileu também sobrevoou um evento explosivo causado pelo emaranhamento e rompimento de linhas de campo magnético. Este evento, chamado reconexão magnética, ocorre nas magnetosferas através do nosso sistema solar. Pela primeira vez, Galileu observou fortes fluxos de plasma empurrados entre Júpiter e Ganimedes devido a um evento de reconexão magnética ocorrendo entre as duas magnetosferas. Pensa-se que esta bomba de plasma é responsável por tornar as auroras de Ganimedes anormalmente brilhantes.
O estudo futuro dos dados PLS desse encontro ainda pode fornecer novas descobertas relacionadas aos oceanos subsuperficiais anteriormente determinados, usando dados do Galileo e do Telescópio Espacial Hubble.

Fonte: NASA