O Telescópio Espacial Hubble da NASA tem os melhores indícios até hoje obtidos da existência de um oceano subterrâneo de água salgada em Ganimedes, a maior lua de Júpiter. Acredita-se que o oceano subterrâneo contenha mais água do que a que há em toda a superfície da Terra.
Identificar a presença de água em estado líquido é algo crucial na busca por mundos habitáveis além da Terra, e para a procura de formas de vida como as que conhecemos.
“Esta descoberta representa um marco importante, destacando o que só o Hubble pode realizar,” disse John Grunsfeld, administrador associado da Diretoria de Missões Científicas da NASA em sua sede, em Washington. “Em seus 25 anos em órbita, o Hubble fez várias descobertas científicas em nosso sistema solar. Um oceano profundo sob uma crosta de gelo em Ganimedes abre novas e emocionantes possibilidades de existência de vida além da Terra.”
Ganimedes é a maior lua do sistema solar, e a única com um campo magnético próprio. O campo magnético causa auroras, que são fitas de gás quente eletrificado incandescente, em regiões ao redor dos polos norte e sul daquela lua. Por estar próxima de Júpiter, Ganimedes também está incorporada ao campo magnético de Júpiter. Quando o campo magnético de Júpiter se altera, as auroraa em Ganimedes também mudam, “balançando” para a frente a para trás.
Ao observar o movimento de balanço das duas auroras, os cientistas puderam determinar que existe uma grande quantidade de água salgada sob a crosta de Ganimedes, afetando seu campo magnético.
Uma equipe de cientistas liderada por Joachim Saur, da Universidade de Colonha, na Alemanha, teve a ideia de usar o Hubble para aprender mais sobre o interior daquela lua.
"Eu estava sempre pensando como poderíamos usar um telescópio de outras maneiras," disse Saur. "Há algum meio de usar um telescopio para observar o interior de um corpo planetário? Então eu pensei: as auroras! Porque as auroraa são controladas pelo campo magnético; se observarmos as auroras de forma apropriada, descobriremos algo a respeito do campo magnético. Se conhecermos o campo magnético, então saberemos algo sobre o interior daquela lua."
Se houver um oceano de água salina presente, o campo magnético de Júpiter criaria um campo magnético secundário no oceano que iria atuar em sentido contrário ao de Júpiter. Essa “fricção magnética” suprimiria as auroras dançantes. Este oceano confronta o campo magnético de Júpiter com tal intesidade que reduz a oscilação as auroras a 2 graus, em vez dos 6 graus se o oceano não estivesse presente.
Os cientistas calculam que o oceano tenha 100 quilômetros de espessura – 10 vezes mais profundo que os oceanos da Terra – e esteja enterrado sob uma crosta basicamente de gelo, com 150 quilômetros de espessura.
Os cientistas suspeitaram pela primeira vez da existência de um oceano em Ganimedes nos anos 1970, com base em modelos daquela grande lua. A missão Galileu da NASA mediu o campo magnético de Ganimedes em 2002, fornecendo a primeira prova a basear aquelas suspeitas. A espaçonave Galileu fez breves medições"fotográficas" do campo magnético a intervalos de 20 minutos, mas suas observações eram muito breves para captar distintamente o balanço cíclico do campo magnético secundário do oceano.
As novas observações foram feitas em luz ultravioleta e só puderam ser realizadas com um telescópio espacial muito acima da atmosfera da Terra, que bloqueia a maior parte da luz ultravioleta.
Tradução de Luiz Leitão
NASA’s Hubble Space Telescope has the best evidence yet for an underground saltwater ocean on Ganymede, Jupiter’s largest moon. The subterranean ocean is thought to have more water than all the water on Earth's surface.
Identifying liquid water is crucial in the search for habitable worlds beyond Earth and for the search of life as we know it.
“This discovery marks a significant milestone, highlighting what only Hubble can accomplish,” said John Grunsfeld, associate administrator of NASA’s Science Mission Directorate at NASA Headquarters, Washington. “In its 25 years in orbit, Hubble has made many scientific discoveries in our own solar system. A deep ocean under the icy crust of Ganymede opens up further exciting possibilities for life beyond Earth.”
Ganymede is the largest moon in our solar system and the only moon with its own magnetic field. The magnetic field causes aurorae, which are ribbons of glowing, hot electrified gas, in regions circling the north and south poles of the moon. Because Ganymede is close to Jupiter, it is also embedded in Jupiter’s magnetic field. When Jupiter’s magnetic field changes, the aurorae on Ganymede also change, “rocking” back and forth.
By watching the rocking motion of the two aurorae, scientists were able to determine that a large amount of saltwater exists beneath Ganymede’s crust affecting its magnetic field.
A team of scientists led by Joachim Saur of the University of Cologne in Germany came up with the idea of using Hubble to learn more about the inside of the moon.
"I was always brainstorming how we could use a telescope in other ways," said Saur. "Is there a way you could use a telescope to look inside a planetary body? Then I thought, the aurorae! Because aurorae are controlled by the magnetic field, if you observe the aurorae in an appropriate way, you learn something about the magnetic field. If you know the magnetic field, then you know something about the moon’s interior."
If a saltwater ocean were present, Jupiter’s magnetic field would create a secondary magnetic field in the ocean that would counter Jupiter’s field. This “magnetic friction” would suppress the rocking of the aurorae. This ocean fights Jupiter's magnetic field so strongly that it reduces the rocking of the aurorae to 2 degrees, instead of the 6 degrees, if the ocean was not present.
Scientists estimate the ocean is 60 miles (100 kilometers) thick – 10 times deeper than Earth's oceans – and is buried under a 95-mile (150-kilometer) crust of mostly ice.
Scientists first suspected an ocean in Ganymede in the 1970s, based on models of the large moon. NASA's Galileo mission measured Ganymede's magnetic field in 2002, providing the first evidence supporting those suspicions. The Galileo spacecraft took brief "snapshot" measurements of the magnetic field in 20-minute intervals, but its observations were too brief to distinctly catch the cyclical rocking of the ocean’s secondary magnetic field.
The new observations were done in ultraviolet light and could only be accomplished with a space telescope high above the Earth's atmosphere, which blocks most ultraviolet light.
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