Estudo foi publicado hoje e deve ajudar em planejamento da Europa Clipper. Além de disposição superficial, também foi determinada profundidade de penetração de radiação.

Um novo mapeamento da radiação atingindo Europa, satélite de Júpiter, mostra onde e quão fundo cientistas devem ir na busca por sinais de habitabilidade e vida.

Desde que a missão Galileo, da NASA, levantou evidências fortes de um oceano global sob a crosta congelada de Europa, nos anos 1990, cientistas consideram a lua um dos lugares mais promissores no Sistema Solar para buscar por ingredientes da vida. Há até evidência de que a água salgada no interior da lua chega à superfície.

Estudando este material, cientistas desenvolvendo missões futuras esperam aprender mais sobre a possibilitade de habitabilidade do oceano. A superfície, porém, é atingida constantemente por radiação oriunda de Júpiter. Esta radiação pode destruir ou alterar o material transportado até a superfície, tornando mais difícil para os cientistas saber se ele realmente representa as condições do oceano.

Em meio ao planejamento das próximas explorações de Europa, cientistas enfrentam o desconhecido. Onde a radiação é mais intensa? Até qual profundidade as partículas energéticas vão? Como a radiação afeta o que está na superfície e abaixo – incluindo potenciais sinais químicos que poderiam indicar a presença de vida? Um novo estudo, publicado hoje na Nature Astronomy, representa os modelamento e mapeamento mais completos da radiação em Europa e oferece peças importantes ao quebra-cabeça.

“Se queremos entender o que está acontecendo na superfície de Europa e como isso se liga ao oceano abaixo, precisamos entender a radiação”, disse Tom Nordheim, principal autor do estudo, pesquisador no Laboratório de Propulsão à Jato (JPL), da NASA, em Pasadena, Calofórnia.

Usando dados das passagens da Galileo por Europa de duas décadas atrás e medidas de elétros da Voyager 1, também da NASA, Nordheim e sua equipe olharam atentamente para os elétrons atingindo a superficie da lua. Eles descobriram que as doses de radiação variam conforme o lugar, estando a maior concentrada em zonas ao redor do equador e a menor próxima aos pólos. Mapeadas, as zonas de radiação hostil aparecem como regiões ovais ligadas pelas extremidades estreitas e cobrem mais da metade de Europa.

“Esta é a primeira previsão de níveis de radiação em cada ponto da superfície de Europa e é informação importante para as futuras missões a Europa”, comentou Chris Paranicas, co-autor do trabalho, do Laboratório de Física Aplicada  da Universidade Johns Hopkins, em Laurel, Maryland.

Mapa da superfície de Europa mostrando regiões com doses mais altas de radiação em rosa (U.S. Geological Survey, NASA/JPL-Caltech, Johns Hopkins Applied Physics Laboratory, Nature Astronomy)

Agora cientistas sabem onde pricurar por regiões menos alteradas pela radiação, o que pode ser informação crucial para a Europa Clipper, liderada pelo JPL. A missão da NASA orbitará Júpiter e observará Europa fazendo cerca de 45 passagens próximas. A nave pode ser lançada a partir de 2022 e levará câmeras, espectrômetros e instrumentos de plasma e radas para investigar a composição da superfície da lua, seu oceano e material ejetado da superfície.

No trabalho, Nordheim não parou no mapa bidimensional e pesquisou a profundidade de penetração da rediação, criando modelos 3D da radiação mais intensa em Europa. Os resultados mostram a que profundidade os cientistas precisam chegar para encontrar assinaturas de vida que possam estar preservadas: de 10 a 20 cm nas regiões de maior radiação e 1 cm em latitudes médias e altas, mais próximas aos pólos.

Para chegar a esta conclusão, ele testou o efeito da radiação em aminoácidos, componentes básicos de proteínas para entender como a radiação em Europa afetaria possíveis assinaturas de vida. Os aminoácidos estão entre as moléculas mais simples que serviriam como bioassinaturas, segundo o estudo.

“A radiação que bombardeia a superfície de Europa deixa uma impressão digital”, disse Kevin Hand, co-autor do trabalho e cientista de projeto para a possível missão de pouso em Europa. “Se soubermos como esta impressãose parece, podemos entender melhor a natureza de qulquer orgânico e possíveis bioassinaturas que possamos detectar com missões futuras, seja com a espaçonave que passe próximo ou pouse em Europa.”

Segundo Hand, a equipe da missão Europa Clipper está examinando os possíveis caminhos orbitais e rotas propostas que passam sobre muitas regiões de Europa que sentem menores níveis de radiação. “Esta é uma boa notícia para buscar por potencial material fresco do oceano que não tenha sido fortemente modificado pessa impressão da radiação.”

O JPL, uma divisão do Instituto de Tecnologia da Califórnia (Caltech), gerencia a missão Europa Clipper para a Diretoria de Missões Científicas da NASA, na capital Washington.