A experiência de laboratório "Europa numa lata" imita condições de temperatura, quase vácuo e alta radiação à superfície da lua gelada de Júpiter.
Crédito. NASA/JPL-Caltech
Experiências laboratoriais da NASA sugerem que o material escuro que reveste algumas características geológicas da lua de Júpiter, Europa, é provavelmente sal do oceano subterrâneo, descolorido por exposição à radiação. A presença de sal marinho à superfície de Europa sugere que o oceano está a interagir com o seu fundo do mar rochoso - algo importante a ter em conta quando determinando se a lua gelada pode suportar vida.
O estudo foi aceite para publicação na revista Geophysical Research Letters e está disponível online.
"Nós temos muitas perguntas sobre Europa, a mais importante e mais difícil de responder é: será que tem vida? Investigações como esta são importantes porque concentram-se em questões que podemos responder definitivamente, como por exemplo saber se Europa é ou não habitável," afirma Curt Niebur, cientista do Programa Outer Planets na sede da NASA em Washington. "Assim que tenhamos essas respostas, podemos enfrentar a grande questão da existência de vida no oceano por baixo da concha gelada de Europa."
Durante mais de uma década, os cientistas procuraram saber mais sobre a natureza do material escuro que reveste fraturas longas e lineares e outras características geológicas relativamente jovens na superfície de Europa. A sua associação com terrenos jovens sugere que o material entrou em erupção a partir do interior de Europa, mas com poucos dados disponíveis, a composição química do material tem permanecido difícil de determinar.
"Se é apenas sal do oceano subsuperficial, isso seria uma solução simples e elegante para o material escuro e misterioso," afirma o investigador principal Kevin Hand, cientista planetário do JPL da NASA em Pasadena, no estado americano da Califórnia.
Ampliação de grãos de sal descoloridos por radiação após exposição à experiência de laboratório "Europa numa lata" no JPL.
Crédito: NASA/JPL-Caltech
Uma certeza é que Europa é banhada por radiação criada pelo poderoso campo magnético de Júpiter. Os eletrões e iões batem na superfície da lua com a intensidade de um acelerador de partículas. As teorias propostas para explicar a natureza do material escuro incluem esta radiação como parte provável do processo.
Estudos anteriores usando dados do satélite Galileu da NASA e vários telescópios atribuíram as descolorações na superfície de Europa a compostos que contêm enxofre e magnésio. Embora o enxofre processado por radiação possa explicar algumas das cores de Europa, as novas experiências revelam que os sais irradiados podem explicar a cor dentro das regiões mais jovens da superfície da lua.
Para identificar o material escuro, Hand e o coautor Robert Carlson, também do JPL, criaram uma área simulada da superfície de Europa num teste de laboratório para testar as substâncias candidatas. Para cada material, recolheram os espectros - que são como impressões digitais químicas - codificados na luz refletida pelos compostos.
"Nós chamamos a este teste 'Europa numa lata'," comenta Hand. "A configuração do laboratório imita as condições da superfície de Europa em termos de temperatura, pressão e exposição à radiação. O espectro destes materiais pode então ser comparado com aqueles recolhidos pelas sondas espaciais e pelos telescópios."
Para esta investigação em particular, os cientistas testaram amostras comuns de sal - cloreto de sódio - juntamente com misturas de sal e água, na sua câmara de vácuo à temperatura gelada de -173º C da superfície de Europa. Bombardearam, então, as amostras salgadas com um feixe de eletrões para simular a intensa radiação à superfície da lua.
Depois de dezenas de horas de exposição a condições parecidas com as de Europa, as amostras de cloreto de sódio tornaram-se amarelo-acastanhadas. A cor é espectralmente parecida com a das características escuras em Europa fotografadas pela sonda Galileu da NASA.
Crédito: NAASA/JPL-Caltech
Após algumas dezenas de horas de exposição a este ambiente hostil, que corresponde a quase um século em Europa, as amostras de sal, inicialmente brancas como o sal de mesa, tornaram-se amarelo-acastanhadas, semelhantes às características na lua gelada. Os investigadores descobriram que a cor destas amostras, como o seu espectro, mostrava uma forte semelhança com a cor dentro de fraturas em Europa fotografadas pela missão Galileu da NASA.
"Este trabalho diz-nos que a assinatura química do cloreto de sódio 'cozido' pela radiação coincide de modo convincente com os dados recolhidos de Europa," afirma Hand.
Adicionalmente, quanto mais tempo as amostras foram expostas à radiação, mais escuras ficaram. Hand pensa que os cientistas podem usar este tipo de variação de cor para ajudar a determinar as idades das características geológicas ejetadas de quaisquer plumas que possam existir em Europa.
Observações telescópicas anteriores mostraram pistas reveladoras das características espectrais vistas pelos cientistas nos seus sais irradiados. Mas nenhum telescópio terrestre ou no espaço pode observar Europa com poder de resolução suficientemente elevado para identificá-las com confiança. Os investigadores sugerem que isto pode ser realizado em observações futuras por uma sonda que visite Europa.
Uma amostra de sal, "cozido" até tons acastanhados por radiação, depois de exposição a condições parecidas com as de Europa.
Crédito: NASA/JPL-Caltech
FONTE: ASTRONOMIA ONLINE
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