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Há mais de 25 anos, os cientistas querem enviar um robô para explorar a lua Europa de Júpiter. Agora, isso finalmente está acontecendo: uma espaçonave com destino ao mundo gelado decolou com sucesso do Centro Espacial Kennedy, na Flórida (Estados Unidos) em um foguete da SpaceX no dia 14 de outubro, após um atraso devido ao furacão Milton que passou recentemente na região.
A missão Europa Clipper da Nasa passará cinco anos e meio navegando até o sistema Joviano e, em seguida, realizará quase 50 sobrevoos da enigmática lua Europa de Júpiter para investigar seus muitos mistérios.
Entre os principais enigmas que os cientistas esperam resolver está a possibilidade de Europa ser habitável, ou seja, de ter água, energia e blocos de construção química necessários para abrigar a vida como a conhecemos.
O mundo congelado tem aproximadamente o mesmo tamanho da nossa Lua, mas esconde um vasto oceano sob seu exterior gelado, potencialmente contendo o dobro da quantidade de água de todos os oceanos da Terra juntos. Isso torna a Europa um alvo importante para os astrobiólogos que esperam descobrir se existem organismos vivos além do nosso planeta.
Durante seu período inicial de três anos em órbita, a Europa Clipper proporcionará visões sem precedentes da superfície dessa lua, coletará informações sobre a dinâmica de sua camada de gelo e determinará se gêiseres espetaculares jorram de sua superfície, como na lua Enceladus, de Saturno. A sonda dará aos pesquisadores uma visão do funcionamento interno dos mundos oceânicos gelados, que podem existir em grande número no cosmos.
“Nunca enviamos uma missão dedicada a um mundo oceânico gelado antes”, diz Curt Niebur, cientista do programa da missão na Nasa. “Há tantas descobertas à nossa espera que será fantástico.”
O astrônomo italiano Galileu Galilei descobriu a lua Europa e três de suas luas irmãs em 1610, quando apontou seu telescópio para Júpiter e viu quatro pontos brilhantes ao redor do planeta gigante. Nossa primeira visão de perto ocorreu em 1979, quando as sondas Voyager da Nasa passaram por Júpiter e fotografaram seus vários satélites. A Voyager 2 obteve imagens de alta resolução do exterior de Europa, mostrando que ela era repleta de rachaduras longas e irregulares e relativamente desprovida de crateras – indicando que a superfície era jovem e provavelmente geologicamente ativa.
Em 1996, a missão Galileo da Nasa passou pela lua Europa e transmitiu alguns dados extremamente curiosos: aparentemente, essa pequena lua congelada possuía um campo magnético, algo normalmente encontrado apenas em corpos maiores, como a Terra. A física espacial Margaret Kivelson e seus colegas mostraram que o campo magnético de Júpiter poderia gerar um campo magnético na Europa se a lua tivesse um gigantesco oceano global de água salgada líquida sob sua crosta.
“Todos estavam adequadamente céticos”, afirma Niebur. “Margie sentou-se e analisou suas suposições, sua matemática e sua lógica, e essa mulher maravilhosamente brilhante convenceu a todos de que estava correta.”
A sonda Galileo forneceu uma visão atraente da superfície da lua Europa, mostrando domos, sulcos e manchas vermelhas que contêm moléculas orgânicas ou de carbono.
A missão Juno da Nasa se concentra principalmente em Júpiter, mas capturou esta imagem da Europa durante um sobrevoo do gigante gasoso em 2022.
Pela primeira vez, os cientistas obtiveram evidências de um mundo oceânico gelado, uma categoria que agora é conhecida por incluir os irmãos de luas Europa, Calisto e Ganimedes, bem como Enceladus e Titã de Saturno e Tritão de Netuno.
A sonda Galileo também mostrou que enormes manchas de material orgânico contendo carbono avermelhado cobriam a superfície da Europa, enquanto observações posteriores encontraram sal de cozinha nas mesmas manchas – todas dicas tentadoras de que um ambiente habitável pode estar sob seu exterior gelado.
No entanto, ainda há grandes lacunas em nossa compreensão da lua Europa: sua carapaça congelada tem alguns quilômetros ou dezenas de quilômetros de espessura? Que tipo de química tem o oceano subsuperficial da lua e qual é a sua profundidade? Existe atividade geotérmica no fundo do mar que poderia fornecer energia para organismos vivos? O material orgânico na camada externa de Europa poderia fornecer alimento para criaturas submarinas? Essas perguntas são as forças motrizes por trás da missão.
A nave espacial Clipper é o maior explorador planetário que a Nasa já construiu, com painéis solares que se estendem até o tamanho de uma quadra de basquete. O robô carrega um conjunto de nove instrumentos de última geração, cada um dos quais registrará dados enquanto a sonda passa por Europa.
A Clipper não orbitará a própria lua Europa devido ao formidável campo magnético de Júpiter – cerca de 20 mil vezes mais forte que o do nosso planeta. A radiação do campo queimaria qualquer equipamento eletrônico que ficasse muito tempo sob sua influência (e poderia dar à lua um brilho azul ou verde).
Mas a espaçonave entrará e sairá da radiação para tirar fotos de alta resolução de 95% do exterior da lua, às vezes chegando a 25 quilômetros da superfície. Essas imagens nos darão o mapa mais detalhado da Europa até o momento.
Nossas melhores imagens atuais dessa lua contêm detalhes limitados, o equivalente a alguém que sobrevoa a Terra e consegue perceber que Manhattan é uma ilha situada entre dois corpos d'água, revela a cientista planetária Catherine Walker, do Woods Hole Oceanographic Institution, em Massachusetts. Depois do Clipper, “poderemos ver o Central Park, ruas individuais, coisas assim”, diz ela, além de medir a altura de muitas características.
Essa resolução permitirá que os pesquisadores investiguem como a camada de gelo se move e se quebra, se ela contém seções que estão deslizando umas sob as outras como as placas tectônicas em nosso planeta e, talvez o mais importante, se há passagens ou condutos conectando o exterior de Europa ao seu oceano interior.
A missão Juno da Nasa se concentra principalmente em Júpiter, mas capturou esta imagem da Europa durante um sobrevoo do gigante gasoso em 2022.
O Clipper usará um radar de penetração no gelo para examinar o interior da camada de gelo congelado até o fundo, buscando bolsões ocultos de água líquida semelhantes ao Lago Vostok, enterrado na Antártida. Esses pontos são moradas potencialmente habitáveis que as moléculas orgânicas ricas em energia na superfície podem ter ainda mais facilidade para alcançar do que o oceano subglacial.
“Sabemos que a vida adora interfaces e lugares onde os materiais podem se misturar”, diz a astrobióloga Kate Craft, do Laboratório de Física Aplicada da Universidade Johns Hopkins, em Laurel, Maryland, nos Estados Unidos. “Portanto, se virmos lugares como esse dentro da camada de gelo, esse seria um lugar realmente interessante para voltarmos e tentarmos coletar amostras no futuro.”
Usando um dispositivo chamado espectrômetro, o Clipper investigará o que há no material orgânico laranja-avermelhado na superfície da lua. Esse material tem três origens possíveis: pode estar borbulhando do oceano interior por meio de rachaduras, o resultado de produtos químicos simples interagindo com o poderoso campo magnético de Júpiter, ou detritos lançados ao espaço pela lua vulcânica vizinha Io antes de se depositar em Europa.
A Clipper também será acompanhada no sistema joviano pela Jupiter Icy Moons Explorer (Juice) da Agência Espacial Europeia. Essa missão investigará principalmente as luas Ganimedes e Calisto, mas também deverá passar por Europa, oferecendo oportunidades para que as duas espaçonaves trabalhem em conjunto para solucionar os mistérios sobre esses mundos.
Infelizmente, a espaçonave não pode aterrissar e coletar amostras, mas muitos cientistas esperam detectar gêiseres saindo da superfície da Europa. Imagens do telescópio Hubble de cerca de uma década atrás sugeriam que essas plumas poderiam estar em erupção. Mas “todas as detecções foram feitas nos limites de detecção”, diz o cientista planetário Francis Nimmo, da Universidade da Califórnia, em Santa Cruz. “Se [as plumas] existem, elas são bastante intermitentes e talvez nem estejam lá de fato.”
Espera-se que a Clipper esclareça esse enigma, seja tirando fotos diretas de um gêiser ou encontrando evidências de um depósito recente na superfície. Se as plumas existirem, elas serão uma grande vantagem, pois os diretores da missão poderão pilotar a Clipper através de um jorro, provando e analisando o material de dentro ou de baixo da camada de gelo.
Ninguém tem certeza de quão geologicamente ativa é a superfície rochosa no fundo do oceano da lua Europa. Alguns suspeitam que ali poderiam estar presentes fontes hidrotermais quentes e fumegantes, como as que existem nas profundezas dos oceanos da Terra, proporcionando habitats quentes e energéticos para a vida de micróbios, caranguejos e vermes.
Mas modelos recentes jogaram água fria nessa ideia: com base na força da crosta rochosa e na baixa atividade tectônica da nossa Lua de tamanho semelhante, alguns pesquisadores questionaram se o fundo do mar de Europa não seria, na verdade, apenas de baixíssima energia.
“Se estivermos certos, não serão os tipos de sistemas hidrotermais com os quais estamos familiarizados na Terra, com aqueles vermes grandes e aqueles fumantes pretos e brancos realmente quentes”, explica Paul Byrne, cientista planetário da Washington University, nos Estados Unidos.
Ele tem o cuidado de acrescentar que isso não põe totalmente fim à vida, especialmente considerando que muitos micróbios terrestres se desenvolvem muito bem em locais de baixa energia, onde a água e a rocha interagem como grandes rachaduras na crosta submarina. O fato de os pesquisadores estarem tendo esses debates é bom, diz Craft, pois reforça a necessidade de uma missão como a Clipper para esclarecê-los. Durante seus sobrevoos, a sonda medirá os campos magnéticos e gravitacionais da lua, fornecendo informações sobre a composição do interior da Europa para ajudar a resolver esses debates.
Embora a Clipper não seja uma missão de detecção de vida, ela será a primeira a avaliar se esse mundo alienígena poderia sustentar vida alienígena.
A compreensão dessa lua congelada fornecerá informações sobre outras luas como Enceladus e Triton e, muito provavelmente, sobre mundos oceânicos gelados em sistemas estelares distantes. Niebur ressalta que há apenas um mundo oceânico terrestre em nosso Sistema Solar – a Terra – mas pelo menos seis corpos celestes semelhantes a Europa.
“Se a Europa Clipper mostrar que os mundos oceânicos gelados são habitáveis”, afirma ele, ‘então as implicações de quão comuns são os ambientes habitáveis no Universo como um todo são absolutamente surpreendentes’.
