Mapas de Radiação de Europa, Lua de Júpiter: a Chave Para Futuras Missões

A radiação de Júpiter pode destruir moléculas na superfície de Europa. O material do oceano de Europa que acaba na superfície será bombardeado por radiação, possivelmente destruindo quaisquer bioassinaturas, ou sinais químicos que possam implicar a presença de vida.

Novo mapeamento abrangente da radiação da lua gelada de Júpiter, Europa, revela onde os cientistas deveriam procurar - e a profundidade que terão que percorrer - ao procurar sinais de habitabilidade e bioassinaturas.
Desde que a missão Galileo da NASA produziu fortes evidências de um oceano global sob a camada de gelo de Europa nos anos 90, os cientistas consideraram que a Lua é um dos lugares mais promissores em nosso sistema solar para procurar ingredientes que suportem a vida. Há até evidências de que a água salgada espalhando-se pelo interior da Lua faz o seu caminho até a superfície.
Ao estudar este material do interior, os cientistas que desenvolvem futuras missões esperam aprender mais sobre a possível habitabilidade do oceano de Europa. No entanto, a superfície de Europa é bombardeada por uma explosão constante e intensa de radiação de Júpiter. Essa radiação pode destruir ou alterar o material transportado até a superfície, tornando mais difícil para os cientistas saber se este material realmente representa as condições do oceano de Europa.
Enquanto os cientistas planejam a próxima exploração de Europa, eles se deparam com muitas incógnitas: onde está a radiação mais intensa? Quão profundas penetram as partículas energéticas? Como a radiação afeta o que está na superfície e abaixo dela - incluindo sinais químicos em potencial, ou bioassinaturas, que podem implicar a presença de vida.
Um novo estudo científico, publicado na Nature Astronomy, representa a mais completa modelagem e mapeamento de radiação em Europa e oferece peças-chave para o quebra-cabeça. O principal autor é Tom Nordheim, pesquisador do Laboratório de Propulsão a Jato da NASA, em Pasadena, Califórnia.
"Se quisermos entender o que está acontecendo na superfície de Europa e como isso se liga ao oceano, precisamos entender a radiação", disse Nordheim. “Quando examinamos materiais que surgem do subsolo, para o que estamos olhando? Isso nos diz o que está no oceano, ou isso é o resultado que acontece com os materiais depois de terem sido expelidos e expostos a radiação?
Usando dados de voos sobre Europa, da sonda Galileu, duas décadas atrás, e medições de elétrons da sonda Voyager 1 da NASA, Nordheim e sua equipe observaram atentamente os elétrons que explodiam na superfície da lua. Eles descobriram que as doses de radiação variam por localização. A radiação mais severa está concentrada nas zonas ao redor do equador, diminuindo para mais perto dos polos.
Mapeadas, as zonas severas de radiação aparecem como regiões de formato oval, conectadas nas extremidades estreitas, que cobrem mais da metade da lua. "Esta é a primeira previsão dos níveis de radiação em cada ponto da superfície de Europa e é uma informação importante para futuras missões à lua" disse Chris Paranicas, um dos coautores do estudo, do Laboratório de Física Aplicada Johns Hopkins em Laurel, Maryland.
Agora os cientistas sabem onde encontrar regiões menos alteradas pela radiação, o que poderia ser uma informação crucial para a sonda Europa Clipper, da NASA, que irá orbitar Júpiter e monitorar Europa com cerca de 45 voos próximos. A sonda poderá ser lançada em 2022 e transportará câmeras, espectrômetros, instrumentos de plasma e radar para investigar a composição da superfície da lua, seu oceano e o material que foi ejetado da superfície.
Em seu novo artigo, Nordheim não se limitou a um mapa bidimensional. Ele foi mais fundo, avaliando o quão abaixo da superfície a radiação penetra, e construindo modelos 3D da radiação mais intensa em Europa. Os resultados nos dizem como os cientistas precisam cavar ou perfurar, durante uma potencial futura missão de superfície, para encontrar quaisquer bioassinaturas que possam estar preservadas.
As profundidades variam de 10 a 20 centímetros nas zonas de radiação mais altas - até menos de 1 centímetro nas regiões de Europa em latitudes médias e altas, em direção aos polos da lua.
Para chegar a essa conclusão, Nordheim testou o efeito da radiação nos aminoácidos, blocos básicos de 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 potencial bioassinatura, observa o estudo.
"A radiação que bombardeia a superfície de Europa deixa uma impressão digital", disse Kevin Hand, coautor da nova pesquisa e cientista do projeto para a potencial missão de  superfície. "Se soubermos com o que se parece essa impressão digital, poderemos entender melhor a natureza de qualquer material orgânico e possíveis bioassinaturas que possam ser detectadas em futuras missões, sejam elas sondas espaciais que sobrevoem ou pousem em Europa.
A equipe de missão Europa Clipper está examinando possíveis caminhos de órbita, e rotas propostas passam por muitas regiões de Europa que experimentam níveis mais baixos de radiação, disse Hand. "Essa é uma boa notícia para olhar para material potencialmente novo no oceano que não tenha sido fortemente modificado pela impressão digital de radiação".

Fonte: NASA

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