Um novo mapeamento abrangente da radiação que bombardeia a lua de Júpiter - Europa mostra onde e com que profundidade os cientistas devem continuar a procurar novas atividades biológicas.Como a missão Galileo da NASA forneceu evidências convincentes de um oceano global sob a concha gelada da Europa na década de 1990, os cientistas acreditam que a lua é um dos lugares mais promissores em nosso sistema solar para procurar ingredientes para a origem da vida. Há também muitas observações de como a água salgada que circula no interior da Lua penetra na superfície.
Estudando as informações obtidas com mais profundidade, os cientistas que desenvolvem missões futuras esperam aprender mais sobre a possível habitabilidade do oceano da Europa. No entanto, a superfície da Europa é bombardeada pela radiação constante e intensa de Júpiter. Essa radiação pode destruir ou alterar as amostras transportadas para a superfície, o que complica o estudo subsequente de materiais, viola a verdade das representações de condições no oceano da Europa.
Ao planejar um próximo estudo da Europa, os cientistas se deparam com muitas incógnitas: onde a radiação é mais intensa? Qual a profundidade da penetração das partículas de alta energia? Como a radiação afeta o que está na superfície e abaixo - incluindo potenciais sinais químicos ou biossinais que podem significar vida.
Um novo estudo científico publicado hoje na Nature Astronomy é a ferramenta de mapeamento e modelagem de radiação mais abrangente da Europa e oferece as principais peças do quebra-cabeça. O autor principal é Tom Nordheim, pesquisador do Laboratório de Propulsão a Jato da NASA, em Pasadena, Califórnia.
"Se queremos entender o que está acontecendo na superfície da Europa e como o oceano abaixo responde a ela, precisamos entender essa radiação", disse Nordheim. “Quando estudamos os materiais extraídos da camada subsuperficial, o que acabamos observando? É isso que está no oceano ou o resultado do que aconteceu com as amostras depois que elas foram trazidas à superfície? ”
Usando dados do Galileo há duas décadas e medições de fluxo de elétrons da NASA Voyager 1, Nordheim e sua equipe examinaram em mais detalhes as nuances do incidente de radiação na superfície do satélite de Júpiter. Eles descobriram que as doses de radiação dependem da localização do local onde as medições foram realizadas. A radiação mais forte está concentrada nas áreas ao redor do equador e sua intensidade diminui mais perto dos pólos.
O mapa de superfície da Europa mostra as áreas que recebem a maior dose de radiação (rosa). US Geological Survey, NASA / JPL-Caltech, Laboratório de Física Aplicada Johns Hopkins, Nature Astronomy
As zonas severas identificadas aparecem na forma de áreas ovais conectadas em extremidades estreitas que cobrem mais da metade da lua.
"Esta é a primeira previsão dos níveis de radiação em todos os pontos da superfície da Europa e é uma informação importante para futuras missões na Europa", disse Chris Paranikas, co-autor do Laboratório de Física Aplicada Johns Hopkins em Laurel, Maryland.
Agora, os cientistas sabem onde estão localizadas as regiões menos afetadas pela radiação, o que pode ser uma informação importante para o Europa Clipper, liderado pelo JPL, a missão Jupiter da NASA e o monitoramento europeu com cerca de 45 extensões. A sonda já pode começar em 2022 e levará câmeras, espectrômetros, dispositivos de plasma e radar para estudar a composição da superfície da lua, seu oceano e material ejetado para a superfície.
Em seu novo trabalho, Nordheim não parou em um mapa bidimensional. Ele foi mais fundo, medindo o quão abaixo da superfície a radiação penetra e construindo modelos em 3D da radiação mais intensa para a Europa. Os resultados nos dizem quão profundamente os cientistas devem cavar ou perfurar durante uma futura missão de pouso na Europa para encontrar quaisquer características biológicas que possam ser preservadas.
Estudos mostram resultados que variam de 10 a 20 centímetros em áreas com maior radiação - até uma profundidade de menos de 1 centímetro nas regiões da Europa em latitudes médias e altas até os pólos da lua.
Para chegar a essa conclusão, Nordheim testou os efeitos da radiação nos aminoácidos, os blocos básicos de construção das proteínas, para descobrir como a radiação de Júpiter afetará os potenciais bio-atributos. Os aminoácidos estão entre as moléculas mais simples que se qualificam como um potencial indicador biológico, observa o jornal.
"A radiação que bombardeia a superfície da Europa deixa uma espécie de impressão digital", disse Kevin Rook, co-autor de novas pesquisas e especialistas em projetos para a potencial missão da Europa Lander. “Se soubermos como é a impressão, podemos entender melhor a natureza de quaisquer substâncias orgânicas e possíveis sinais biológicos que possam ser detectados em futuras missões, sejam as naves espaciais que voam para a Europa ou“ pousam ”nela.
A missão da equipe do Europa Clipper está explorando possíveis caminhos de órbita, e as rotas propostas passam por muitas regiões da Europa que experimentam níveis mais baixos de radiação, disse Rood. "Esta é uma boa notícia para o estudo de materiais oceânicos potencialmente frescos que não foram fortemente alterados pela radiação das impressões digitais de Júpiter".
A JPL, uma divisão da Caltech em Pasadena, Califórnia, gerencia a missão Europa Clipper no Escritório de Missões Científicas da NASA.
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