A espaçonave Juno da NASA revela mudanças dinâmicas na superfície congelada de Europa

A lua de Júpiter, Europa, foi capturada pelo instrumento JunoCam a bordo da espaçonave Juno da NASA durante o sobrevôo próximo da missão em 29 de setembro de 2022. As imagens mostram rachaduras, cristas e faixas cruzando a superfície da lua. Crédito da imagem: NASA/JPL-Caltech/SwRI/MSSS, Björn Johnson (CC BY 3.0)

NASAJuno forneceu imagens que apoiam a teoria da verdadeira peregrinação polar sobre Europa, mostrando que a crosta gelada da lua se moveu. Imagens da sonda movida a energia solar revelaram características interessantes na lua jupiteriana coberta de gelo, incluindo perturbações geológicas e possível atividade de plumas, indicando que água líquida e salmoura atingem a superfície.

Imagens tiradas pela câmera de luz visível JunoCam a bordo da espaçonave Juno da NASA apoiam a teoria de que a crosta de gelo nos Pólos Norte e Sul é JúpiterA lua de Europa não está onde costumava estar. Além disso, uma imagem de alta resolução da Unidade Estelar de Referência (SRU) da sonda mostra indicações de possível atividade de plumas e perturbações na crosta gelada, indicando que a salmoura pode ter flutuado recentemente para a superfície.

Os resultados da JunoCam foram publicados recentemente em Revista de Ciência Planetária Os resultados do SRU foram publicados na revista Planetas JGR.

Em 29 de setembro de 2022, Juno fez seu sobrevôo mais próximo de Europa, chegando a 355 quilômetros da superfície congelada da lua. As quatro imagens obtidas pela JunoCam e uma pela SRU são as primeiras imagens de alta resolução da Europa desde o último sobrevoo da Galileo em 2000.

Verdadeira peregrinação polar

O caminho terrestre de Juno sobre Europa permitiu-lhe fotografar perto do equador da Lua. Analisando os dados, a equipa da JunoCam descobriu que, além dos esperados glaciares, paredes, encostas, cristas e bacias, a câmara também capturou depressões íngremes e irregularmente distribuídas com 20 a 50 quilómetros de largura. Assemelham-se a grandes crateras ovais encontradas anteriormente em imagens de outros locais da Europa.

Pensa-se que existe um oceano gigante por baixo do exterior gelado de Europa, e estas características da superfície têm sido associadas a “Verdadeira peregrinação polar“, uma teoria de que a crosta gelada externa de Europa está essencialmente flutuando e se movendo livremente.

Esta imagem em preto e branco da superfície de Europa foi capturada pela Unidade de Referência Estelar (SRU) a bordo da espaçonave Juno da NASA durante o sobrevôo em 29 de setembro de 2022. A característica do caos apelidada de “ornitorrinco” é visível no canto inferior direito. Fonte da imagem: NASA/JPL-Caltech/SwRI

“A verdadeira dispersão polar ocorreria se a crosta gelada de Europa se separasse do seu interior rochoso, criando elevados níveis de tensão na crosta, levando a padrões de fratura previsíveis”, diz Candy Hansen, co-investigadora da Juno que lidera o planeamento da JunoCam no Centro Planetário. Instituto de Ciências em Tucson, Arizona. “Esta é a primeira vez que estes padrões de falhas foram mapeados no Hemisfério Sul, sugerindo que o impacto da verdadeira peregrinação polar na geologia da superfície de Europa é mais extenso do que o anteriormente identificado.”

Imagens JunoCam de alta resolução também foram usadas para reclassificar uma característica de superfície anteriormente proeminente no mapa da Europa.

“A cratera Gwern não existe mais”, disse Hansen. “O que anteriormente se pensava ser uma cratera de impacto com 21 quilómetros de largura – uma das poucas crateras de impacto documentadas na Europa – Gwern foi revelada nos dados da JunoCam como um conjunto de cristas que se cruzam que criaram uma sombra elíptica.”

Esta imagem anotada da superfície de Europa obtida pelo SRU de Juno mostra a localização de uma crista dupla que corre de leste a oeste (caixa azul) com possíveis manchas de plumas e uma característica caótica que a equipe chama de “ornitorrinco” (caixa laranja). Estas características indicam a atividade superficial atual e a presença de água líquida subterrânea na lua gelada de Júpiter. Fonte da imagem: NASA/JPL-Caltech/SwRI

Ornitorrinco

Embora todas as cinco imagens de Europa obtidas pela Juno sejam de alta resolução, a imagem do SRU em preto e branco da espaçonave é a que fornece mais detalhes. O SRU foi projetado para detectar estrelas fracas para fins de navegação e é sensível à pouca luz. Para evitar iluminação excessiva na imagem, a equipe usou a câmera para capturar o lado noturno de Europa enquanto ela estava iluminada apenas pela luz solar dispersa de Júpiter (um fenômeno chamado “luminescência de Júpiter”).

Esta abordagem inovadora de imagem permitiu destacar características complexas da superfície, revelando redes complexas de cristas que se cruzam e manchas escuras criadas por potenciais plumas de vapor de água. Uma característica interessante, que cobre uma área de 37 quilômetros por 67 quilômetros (23 milhas por 42 milhas), foi apelidada de “ornitorrinco” pela equipe devido ao seu formato.

Caracterizado por terreno caótico com elevações, cristas proeminentes e material marrom-avermelhado escuro, o ornitorrinco é a menor característica em sua vizinhança. Seu “tronco” norte e “bico” sul – conectados por uma formação de “pescoço” quebrado – cortam o terreno ao redor de uma matriz conglomerada contendo numerosas massas de gelo variando de 1 a 7 km de largura. As formações de cristas colapsam nas bordas do ornitorrinco.

Para a equipa da Juno, estas formações apoiam a ideia de que a crosta gelada de Europa pode ceder em locais onde existem bolsas de água salgada do oceano subterrâneo.

A cerca de 50 quilómetros a norte do ornitorrinco, existe um grupo de colinas gémeas rodeadas por manchas escuras semelhantes a características encontradas noutros locais da Europa, que os cientistas supõem serem depósitos de plumas criovulcânicas.

“Estas características indicam atividade superficial atual e a presença de água líquida subterrânea em Europa”, disse Heidi Becker, investigadora principal do SRU no Laboratório de Propulsão a Jato da NASA no sul da Califórnia, que também gere a missão. “A imagem SRU é uma linha de base de alta qualidade para locais específicos da NASA e da missão Europa Clipper da Agência Espacial Europeia (ESA).Agência Espacial EuropeiaAs missões de suco ‘S) podem ser direcionadas em busca de sinais de mudança e salmoura.

O foco do Europa Clipper está em Europa, incluindo a verificação se a lua gelada poderia ter condições adequadas para a vida. O lançamento está programado para o outono de 2024 e chegará a Júpiter em 2030. Júpiter (Júpiter’s Icy Moons Explorer) foi lançado em 14 de abril de 2023. A missão da Agência Espacial Europeia chegará a Júpiter em julho de 2031 para estudar vários alvos (Júpiter’s três grandes luas geladas). Além da ígnea Io e das luas menores, bem como da atmosfera do planeta, magnetosfera e anéis) com foco especial em Ganimedes.

Juno realizou seu 61º sobrevôo por Júpiter em 12 de maio. Seu 62º sobrevoo pelo gigante gasoso, agendado para 13 de junho, inclui um sobrevoo por Io a uma altitude de cerca de 18.200 milhas (29.300 quilômetros).

Referências:

“Imagens JunoCam da Europa” por CJ Hansen, MA Ravine, PM Schenk, GC Collins, EJ Leonard, CB Phillips, MA Caplinger e F. Tosi, SJ Bolton e Björn Jónsson, 21 de março de 2024, Revista de Ciência Planetária.
doi: 10.3847/PSJ/ad24f4

Referência: “Uma região complexa da superfície de Europa com indícios de atividade recente revelada pela unidade estelar de referência Juno” por Heidi N. Baker, Jonathan I. Lunin, Paulo M. Schenk, Megan M. Florença, Martin J. Brennan, Candace J. Hansen, Yasmina M. Martos, Scott J. Bolton e James W. Alexander, 22 de dezembro de 2023, Jornal de Pesquisa Geofísica: Planetas.
doi: 10.1029/2023JE008105

Laboratório de Propulsão a Jato, uma divisão do Instituto de Tecnologia da Califórnia em Pasadena, Califórnia, gerencia a missão Juno para o investigador principal Scott Bolton, do Southwest Research Institute em San Antonio. Juno faz parte do Programa Novas Fronteiras da NASA, que é gerenciado no Marshall Space Flight Center da NASA em Huntsville, Alabama, para a Diretoria de Missões Científicas da agência em Washington. A Agência Espacial Italiana (ASI) financiou o Jovian InfraRed Auroral Mapper. A Lockheed Martin Space em Denver construiu e opera a espaçonave.