Visões incríveis de oxigênio em um sobrevôo próximo de Europa

A lua jupiteriana coberta de gelo gera 1.000 toneladas de oxigênio a cada 24 horas, o suficiente para manter um milhão de pessoas respirando por um dia.

Cientistas com NASAMissão Juno para Júpiter Eles calcularam que a taxa de oxigênio produzida na lua de Júpiter, Europa, era muito menor do que a maioria dos estudos anteriores. Publicado em 4 de março Astronomia da naturezaAs conclusões foram tiradas medindo a liberação de gases de hidrogênio da superfície gelada da Lua usando dados coletados pelo instrumento Jovian Auroral Distributions Experiment (JADE).

Os autores do artigo estimam a quantidade de oxigênio produzida em cerca de 26 libras por segundo (12 quilogramas por segundo). As estimativas anteriores variam de algumas libras a mais de 2.000 libras por segundo (mais de 1.000 quilogramas por segundo). Os cientistas acreditam que parte do oxigénio produzido desta forma poderá chegar ao oceano subterrâneo lunar como uma fonte potencial de energia metabólica.

O potencial de vida da Europa

Com um diâmetro equatorial de 3.100 km (1.940 milhas), Europa é o quarto maior planeta do mundo. Existem 95 luas conhecidas de Júpiter E a menor das quatro luas da Galiléia. Os cientistas acreditam que existe um vasto oceano interior de água salgada sob a sua crosta gelada e estão curiosos sobre a possibilidade de condições de suporte à vida abaixo da superfície.

Não é apenas a água que interessa aos astrobiólogos: a posição da lua de Júpiter também desempenha um papel importante nas possibilidades biológicas. A órbita de Europa coloca-a no meio dos cinturões de radiação do gigante gasoso. Partículas carregadas ou ionizadas de Júpiter bombardeiam a superfície gelada, dividindo as moléculas de água em duas para gerar oxigênio que pode chegar ao oceano lunar.

Esta ilustração mostra partículas carregadas de Júpiter impactando a superfície de Europa, dividindo moléculas de água congelada em moléculas de oxigênio e hidrogênio. Os cientistas acreditam que alguns dos gases de oxigénio recém-formados poderão migrar em direção ao oceano subterrâneo da Lua, como mostra a imagem inserida. Fonte da imagem: NASA/JPL-Caltech/SWRI/PU

“A Europa é como uma bola de neve que perde lentamente a sua água numa corrente. Só que, neste caso, a corrente é um líquido de partículas ionizadas que é varrido por Júpiter pelo seu extraordinário campo magnético. Universidade de Princeton Em Nova Jersey. “Quando estas partículas ionizadas atingem Europa, elas quebram a água gelada molécula por molécula na superfície para produzir hidrogénio e oxigénio. De certa forma, toda a camada de gelo está constantemente a ser erodida por ondas de partículas carregadas que a varrem.”

Capturar bombardeio

Quando Juno voou a 220 milhas (354 quilômetros) de Europa às 14h36, horário do Pacífico, em 29 de setembro de 2022, JADE identificou e mediu íons de hidrogênio e oxigênio criados pelo bombardeio de partículas carregadas e então “capturados” pelo magnetismo de Júpiter. O campo também varreu a lua.

“Na época em que a NASA Galileu A missão, que voou por toda a Europa, abriu os nossos olhos para a interação complexa e dinâmica que a Europa tem com o seu ambiente. “Juno trouxe uma nova capacidade de medir diretamente a composição de partículas carregadas que emanam da atmosfera de Europa, e mal podemos esperar para espreitar por trás da cortina deste excitante mundo aquático”, disse Szalay. “Mas o que não percebíamos era que as observações de Juno nos dariam limites estritos para a quantidade de oxigénio produzido na superfície gelada de Europa.”

Juno carrega 11 instrumentos científicos de última geração projetados para estudar o sistema jupiteriano, incluindo nove sensores para partículas carregadas e ondas eletromagnéticas para estudar a magnetosfera de Júpiter.

“A nossa capacidade de voar perto dos satélites Galileo durante a nossa missão alargada permitiu-nos começar a abordar uma vasta gama de ciência, incluindo algumas oportunidades únicas para contribuir para a investigação da habitabilidade de Europa”, disse o investigador principal da Juno, Scott Bolton, do Sudoeste. Instituto de Pesquisa. “. Em Santo Antonio. “E ainda não terminamos. Mais sobrevôos e a primeira exploração do anel de Júpiter e da atmosfera polar ainda estão por vir.

A produção de oxigênio é um dos vários aspectos que a missão Europa Clipper da NASA investigará quando chegar a Júpiter em 2030. A missão tem uma carga útil avançada de nove Ferramentas científicas Determinar se a Europa tem as condições adequadas para a vida.

Agora Bolton e o resto da equipe da missão Juno estão de olho em outro mundo jupiteriano, a lua Io, repleta de vulcões. Em 9 de abril, a espaçonave chegará a 16.500 quilômetros de sua superfície. Os dados recolhidos pela Juno irão somar-se às descobertas de sobrevôos anteriores de Io, incluindo duas aproximações muito próximas de cerca de 1.500 quilómetros em 30 de dezembro de 2023 e 3 de fevereiro de 2024.

Referência: “Produção de oxigênio a partir da desintegração do gelo de águas superficiais na Europa” por J. R. Szalay, F. Allegrini, R. W. Ebert, F. Bagenal, S. J. Bolton, S. Fatemi, D. J. McComas, A. Pontoni, J. Saur, HT Smith, DF Strobel, SD Vance, A. Forberger e RJ Wilson, 4 de março de 2024, Astronomia da natureza.
DOI: 10.1038/s41550-024-02206-x

O Laboratório de Propulsão a Jato da NASA, 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.