Desde o Galileu Como a sonda forneceu evidências convincentes da existência de um oceano global sob a superfície da Europa nos anos 90, os cientistas se perguntaram quando poderíamos enviar outra missão a esta lua gelada e procurar possíveis sinais de vida. A maioria desses conceitos de missão exige um orbitador ou sonda que estudará a superfície de Europa, procurando na placa de gelo sinais de bioassinaturas surgidas do interior.
Infelizmente, a superfície de Europa é constantemente bombardeada por radiação, o que pode alterar ou destruir o material transportado para a superfície. Usando dados do Galileu e Voyager 1 Nave espacial, uma equipe de cientistas produziu recentemente um mapa que mostra como a radiação varia na superfície da Europa. Seguindo este mapa, missões futuras como a da NASA Europa Clipper será capaz de encontrar os locais onde as bioassinaturas provavelmente ainda existem.
Como muitas missões revelaram ao estudar a superfície de Europa, a lua experimenta trocas periódicas entre o interior e a superfície. Se houver vida em seu oceano interior, o material biológico poderia teoricamente ser trazido à superfície, onde poderia ser estudado. Como a radiação do campo magnético de Júpiter destruiria esse material, saber onde é mais intenso, quão profundo é e como poderia afetar o interior são questões importantes.
Como Tom Nordheim, cientista pesquisador do Laboratório de Propulsão a Jato da NASA, explicou em um recente comunicado de imprensa da NASA:
"Se queremos entender o que está acontecendo na superfície da Europa e como isso se liga ao oceano embaixo, precisamos entender a radiação. Quando examinamos os materiais que surgiram da subsuperfície, o que estamos vendo? Isso nos diz o que há no oceano ou foi o que aconteceu com os materiais depois que eles foram irradiados? ”
Para resolver essa questão, Nordheim e seus colegas examinaram dados de GalileuSobrevôos de medições de Europa e elétrons da NASA Voyager 1 nave espacial. Depois de observar atentamente os elétrons que atingem a superfície da lua, Nordheim e sua equipe descobriram que as doses de radiação variam de acordo com o local. A radiação mais severa está concentrada nas zonas ao redor do equador, e a radiação diminui mais perto dos pólos.
O estudo que descreve suas descobertas apareceu recentemente na revista científica Natureza sob o título “Preservação de possíveis bioassinaturas na subsuperfície rasa da Europa”. O estudo foi liderado por Nordheim e foi co-escrito por Kevin Hand (também com o JPL) e Chris Paranicas do Laboratório de Física Aplicada Johns Hopkins em Laurel, Maryland.
"Esta é a primeira previsão dos níveis de radiação em cada ponto da superfície de Europa e é uma informação importante para futuras missões na Europa", disse Paranicas. Agora que os cientistas sabem onde encontrar regiões menos alteradas pela radiação, poderão designar áreas de estudo para o Europa Clipper, uma missão liderada pela JPL que deve ser lançada em 2022.
Para o estudo deles, Nordheim e sua equipe foram além de um mapa bidimensional convencional para criar modelos 3D que examinavam a que distância da superfície a radiação penetra. Para testar como o material orgânico profundo teria que ser enterrado para sobreviver, Nordheim e sua equipe testaram o efeito da radiação nos aminoácidos (os blocos básicos de construção das proteínas) para descobrir como a exposição de Europa à radiação afetaria as bioassinaturas em potencial.
Os resultados indicam o quanto os cientistas precisarão cavar ou perfurar durante uma futura missão potencial de aterrissagem na Europa, a fim de encontrar quaisquer bioassinaturas que possam ser preservadas. Nas zonas de maior radiação ao redor do equador, a profundidade em que as bioassinaturas podiam ser encontradas variava de 10 a 20 cm (4 a 8 polegadas). Nas latitudes média e alta, mais próximas dos pólos, as profundidades diminuem para cerca de 1 cm (0,4 polegadas). Conforme indicado à mão:
"A radiação que bombardeia a superfície de Europa deixa uma impressão digital. Se soubermos como é essa impressão digital, podemos entender melhor a natureza de qualquer material orgânico e de possíveis bioassinaturas que possam ser detectadas em futuras missões, sejam elas naves espaciais que voam ou pousam na Europa. ”
Quando o Europa Clipper missão chegar ao sistema joviano, a espaçonave orbitará Júpiter e conduzirá cerca de 45 sobrevôos próximos à Europa. Seu conjunto avançado de instrumentos científicos incluirá câmeras, espectrômetros, instrumentos de plasma e radar que investigarão a composição da superfície da lua, seu oceano e material que foi ejetado da superfície.
"A equipe de missão do Europa Clipper está examinando possíveis caminhos de órbita e as rotas propostas passam por muitas regiões da Europa que experimentam níveis mais baixos de radiação", disse Hand. "Essa é uma boa notícia para a observação de materiais oceânicos potencialmente frescos que não foram fortemente modificados pela impressão digital da radiação".
Com este novo mapa de radiação, a equipe da missão poderá restringir o leque de possíveis locais de pesquisa. Isso, por sua vez, aumentará a probabilidade de que a missão orbitadora seja capaz de resolver o mistério de décadas de existência ou não de vida no sistema joviano.
