Hubble descobre primeira evidência de vapor de água em Ganimedes, lua de Júpiter

Astrônomos descobriram evidencia de vapor de água na atmosfera da maior lua do sistema solar, Ganimedes, lua de Júpiter. Esse vapor é formado quando o gelo da superfície da lua é sublimado (passa do estado sólido para o gasoso).

A descoberta foi feita usando dados novos e de arquivo do telescópio espacial Hubble, da Nasa.

Pesquisas anteriores ofereceram evidências circunstanciais de que Ganimedes contém mais água do que todos os oceanos da Terra. No entanto, as temperaturas lá são tão baixas que a água na superfície é sólida e congelada.

Segundo a pesquisa, o oceano de Ganimedes fica a cerca de 160 km abaixo da crosta, o que significa que o vapor d’água não representaria a evaporação desse oceano.

Ganimedes, lua de Júpiter, vista pelo telescópio espacial Hubble em 1996

Em 1998, o Espectrógrafo de Imagens do Telescópio Espacial Hubble (STIS) obteve as primeiras imagens ultravioleta (UV) de Ganimedes, que revelaram filamentos coloridos de gás eletrificado chamados de bandas aurorais, e forneceram evidências adicionais de que essa lua tem um campo magnético fraco.

As semelhanças nessas observações de UV foram explicadas pela presença de oxigênio molecular (O2). Mas, algumas características observadas não correspondiam às emissões esperadas de uma atmosfera de O2 puro.

Os cientistas concluíram que essa discrepância provavelmente estava relacionada a maiores concentrações de oxigênio atômico (O).

Como parte de um grande programa de observação para apoiar a missão Juno da Nasa em 2018, uma equipe liderada por Lorenz Roth, do KTH Royal Institute of Technology em Estocolmo, na Suécia, começou a medir a quantidade de oxigênio atômico com o Hubble.

A equipe combinou os dados de dois instrumentos: Cosmic Origins Spectrograph (COS) do Hubble, de 2018, e imagens de arquivo do Space Telescope Imaging Spectrograph (STIS), de 1998 a 2010.

Ao contrário das interpretações originais dos dados de 1998, os pesquisadores descobriram que quase não havia oxigênio atômico na atmosfera de Ganimedes. Isso significa que deve haver outra explicação para as diferenças aparentes nessas imagens de aurora ultravioleta.

A temperatura da superfície de Ganimedes varia fortemente ao longo do dia, e por volta do meio-dia perto do equador pode se tornar suficientemente quente para que a superfície do gelo libere (ou sublime) algumas pequenas quantidades de moléculas de água.

Na verdade, as diferenças percebidas nas imagens UV estão diretamente correlacionadas com onde a água seria esperada na atmosfera da lua. “Até agora, apenas o oxigênio molecular foi observado”, explicou Roth. “Este é produzido quando partículas carregadas corroem a superfície de gelo. O vapor de água que medimos agora é originário de sublimação do gelo causada pela fuga térmica de vapor de água a partir de regiões geladas quando aquecidas”.

Essa descoberta dá novas bases à próxima missão da agência espacial europeia (ESA), denominada JUICE, que significa JUpiter ICy moons Explorer. JUICE é a primeira missão de grande porte no programa Cosmic Vision 2015-2025 da ESA. A missão está planejada para ser lançada em 2022 e deve chegar a Júpiter em 2029, ela passará ao menos três anos observando o planeta e três de suas maiores luas, principalmente Ganimedes.

Ganimedes foi identificado para investigação detalhada porque fornece um laboratório natural para análise da natureza, evolução e habitabilidade potencial de mundos gelados em geral, papel que desempenha dentro do sistema de satélites galileanos e suas interações magnéticas e de plasma únicas com Júpiter e seus meio ambientes.