Novas imagens detalhadas da superfície gelada de Europa graças à Juno

Em 29 de setembro de 2022, a sonda Juno da NASA, orbitando Júpiter, fez seu sobrevoo mais próximo da lua Europa, de Júpiter, chegando a 355 km de sua superfície gelada.

Durante este sobrevoo, a câmera JunoCam da sonda obteve as primeiras imagens de alta resolução de Europa desde o último sobrevoo do Galileo em 2000. Essas imagens mostram algumas características da superfície gelada da Lua, o que possibilitou analisar diferenças morfológicas e topográficas em relação às imagens feitas por Galileu há 24 anos.

Além disso, a imagem em preto e branco tirada pela Unidade de Referência Estelar (SRU) mostra cristas, manchas e uma rachadura na camada de gelo, onde o material que os cientistas apelidaram de "ornitorrinco" por causa de sua forma pode ter aparecido recentemente.

Imagens da câmera Juno

As imagens de Europa da JunoCam diferem ligeiramente das observações de Galileu em 2000, graças ao aumento da resolução espacial, que permitiu um maior nível de detalhe. Graças a isso, os cientistas conseguiram determinar com mais precisão as características morfológicas da superfície de gelo de Europa.

As mudanças nas condições de iluminação também tiveram um papel decisivo. Especialmente nos casos em que a imagem da JunoCam está perto do terminador, o relevo nas imagens parece significativamente diferente. O alto ângulo de incidência da radiação enfatiza a estrutura e o relevo em cima das diferenças visíveis no brilho da superfície.

Imagem da câmera Galileo à esquerda, imagem da câmera JunoCam à direita. Galileu mostra uma faixa de terreno muito menos diferenciada, preenchida com a imagem JunoCam à direita. Algumas das diferenças entre os dois mapas geológicos são devidas à resolução melhorada, enquanto outras são devidas a menos ruído de radiação e diferentes condições de luz. Na parte inferior esquerda está um mapa geológico de 1:15M baseado em dados do Galileo, e no canto inferior direito está uma versão mais detalhada das imagens da JunoCam (∼1:10M).

Uma comparação precisa das imagens JunoCam com as imagens sobrepostas do Galileo não mostra mudanças na superfície associadas a depósitos de pluma ou atividade geológica contínua ao longo de intervalos de tempo de 23-26 anos, embora as imagens não concordem muito bem em resolução, geometria de levantamento e comprimento de onda. No entanto, não foram detectadas erupções ativas.

A câmera JunoCam tirou várias imagens perto do equador da lua. Depois de analisar os dados, os pesquisadores descobriram que, junto com os blocos de gelo, paredes, escarpas, cumes e depressões esperados, a câmera também registrou depressões com encostas íngremes distribuídas de forma desigual que variam de 20 a 50 quilômetros de largura. Eles se assemelham a grandes poços encontrados anteriormente em fotografias de outras partes da Europa.

Finalmente, o que costumava ser uma cratera de impacto de 13 milhas de largura, uma das poucas crateras de impacto documentadas em Europa e chamada Cratera Gwern, acabou sendo, de acordo com a JunoCam, uma série de cristas que se cruzam criando uma sombra oval. Assim, o número de crateras documentadas com mais de 1 km de tamanho em Europa mudou de 41 para 40.

Cumes, manchas e ornitorrincos

Todas as imagens JunoCam de Europa são de alta resolução, mas a imagem em preto e branco da SRU é a mais detalhada. Projetado para detectar estrelas fracas para fins de navegação, o SRU é sensível à pouca luz. Portanto, para evitar a superexposição nas imagens, a equipe usou essa câmera para capturar o lado noturno de Europa quando era iluminado pela luz solar dispersa de Júpiter.

Esta abordagem inovadora de imagem revelou características de superfície complexas, detectando intrincadas redes de cristas transversais e manchas escuras de potenciais plumas de vapor de água. E depois há o "ornitorrinco", uma estranha característica morfológica que cobre uma área de 37 km por 67 km.

Caracterizado por um terreno caótico com solavancos, cristas proeminentes e material marrom-avermelhado escuro, o ornitorrinco é o objeto mais jovem nesta área. Seu "corpo" norte e "bico" sul, conectados por uma rachadura no "pescoço", interrompem o relevo circundante com uma crista contendo numerosos blocos de gelo de 1 a 7 quilômetros de largura. Formações de cristas se rompem até a borda do ornitorrinco.

Áreas de atividade de superfície no satélite Europa, fotografadas pela espaçonave SRU da missão Juno. a) Sedimentos que enquadram o sistema de cristas duplas. b) A área conhecida como "Ornitorrinco". c) Os retângulos azul e laranja delineiam as características indicadas nos painéis a) e b), respectivamente.

Rumo a missões futuras

A equipe da Juno acredita que essas formações apoiam a ideia de que a camada de gelo de Europa pode estar entrando em colapso em lugares onde bolsões de água salgada do oceano subterrâneo estão abaixo da superfície. Cerca de 50 quilômetros ao norte do ornitorrinco há uma série de cristas duplas cercadas por manchas escuras semelhantes às encontradas em outras partes de Europa, e os cientistas acreditam que sejam depósitos de plumas criovulcânicas.

Heidi Becker, codiretora do projeto SRU no JPL, diz: "Essas características indicam a atividade atual na superfície e a presença de água líquida no interior de Europa". Ele também acrescentou que imagens como as imagens SRU podem servir de base para futuros estudos da missão JUICE da ESA, que já está indo para Júpiter, e da missão Europa Clipper da NASA, que deve partir em outubro próximo.

Juno fará seu 61º sobrevoo próximo de Júpiter em 12 de maio de 2024. O 62º sobrevoo do gigante gasoso, programado para 13 de junho, inclui um sobrevoo próximo de Júpiter a uma altitude de cerca de 29.300 quilômetros.