Europa (satélite)

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Europa
Satélite Júpiter II
Imagem em cor verdadeira obtida pela sonda Galileo.
Características orbitais
Semieixo maior 670 900 km[1]
Periastro 664 862 km[2]
Apoastro 676 938 km[2]
Circunferência orbital 4 215 389,017 km
[2] 0,0282 UA
Excentricidade 0,009[1]
Período orbital 3,551181 d[1]
Período sinódico 3,551181 d[1]
Velocidade orbital média 13,740[1] km/s
Inclinação (em relação ao equador
de Júpiter) [1] 0,470 °
Número de Satélites Satélite de Júpiter
Características físicas
Diâmetro equatorial (Raio: 1569 km[1]
(0,245 Terra)) 3128 km
Área da superfície (0,061 da Terra)
[3] 3,09×107 km²
Volume (0,015 da Terra)
[3] 1,593×1010 km³
Massa (0,008 da Terra)
[1] 4,80×1022 kg
Densidade média 3,01 [1] g/cm³
Gravidade equatorial (1,314 m/s2)[2]
0,134 g
Período de rotação 3 d 13 h 13 min 42 s
(rotação síncrona)
Velocidade de escape 2,025[2] km/s
Albedo 0,67 ± 0,03[4]
Temperatura média: (102 K) -171,15 ºC
(~50 K)[5] ~-223,15 ºC min

(125 K) -148,15 ºC max
Magnitude aparente 5,29 (oposição)[4]
Composição da atmosfera
Pressão atmosférica 0,1 µPa [6]
Oxigénio[6]
100%

Europa é uma das quatro luas do planeta Júpiter conhecidas como luas de Galileu. É a sexta maior lua do Sistema Solar. Europa foi descoberta em 1610 por Galileu Galilei,[7] recebendo o nome de Europa, a mãe lendário do rei Minos de Creta e amante de Zeus (equivalente ao deus romano Júpiter).

Ligeiramente menor do que a Lua, Europa é principalmente feita de rocha de silicato e tem uma crosta de água-gelo[8] e provavelmente um núcleo de ferro-níquel. Tem uma atmosfera tênue composta principalmente de oxigênio. Sua superfície é estriada por rachaduras, enquanto as crateras são relativamente raras. Além das observações do telescópio terrestre, Europa foi examinada por uma sucessão de sondas espaciais, a primeira visitando-a no início da década de 1970.

Europa tem a superfície mais lisa do que qualquer objeto sólido conhecido no Sistema Solar.[9] A juventude aparente e a suavidade da superfície levaram à hipótese de que existe um oceano aquático abaixo dela, o qual poderia concebivelmente abrigar vida extraterrestre.[10] O modelo predominante sugere que o calor da flexão das marés faz com que o oceano permaneça líquido e conduza o movimento do gelo similar à tectônica de placas, absorvendo produtos químicos da superfície, oceano abaixo.[11] O sal do mar de um oceano subterrâneo pode revestir algumas características geológicas em Europa. Isso pode ser importante para determinar se a Europa pode ser habitável.[12] Além disso, o Telescópio Espacial Hubble detectou plumas de vapor de água semelhantes àquelas observadas na lua Encélado de Saturno, que se pensa serem causadas por criogêiseres em erupção.[13]

A missão Galileo, lançada em 1989, fornece a maior parte dos dados atuais sobre a Europa. Nenhuma espaçonave ainda desembarcou no satélite, embora tenha havido várias missões de exploração propostas. A Jupiter Icy Moon Explorer (JUICE) da Agência Espacial Europeia é uma missão planejada a Ganímedes que deve ser lançada em 2022 e incluirá dois estudos de Europa.[14] A missão planejada pela NASA será lançada em meados da década de 2020.[15]

Descoberta e nomeação[editar | editar código-fonte]

Europa, junto com três outras grandes luas de Júpiter, Io, Ganímedes e Calisto, foram descobertas por Galileo Galilei em 8 de janeiro de 1610, e possivelmente independente por Simon Marius. A primeira observação relatada de Io e Europa foi feita por Galileo Galilei em 7 de janeiro de 1610 usando um telescópio refractor na Universidade de Pádua. No entanto, nessa observação, Galileu não poderia separar Io de Europa devido à baixa ampliação de seu telescópio, de modo que os dois foram registrados como um único ponto de luz. No dia seguinte, 8 de janeiro de 1610 (usado como data de descoberta para Europa pela UAI), Io e Europa foram vistas pela primeira vez como corpos separados durante as observações de Galileu do sistema de Júpiter.[7]

Europa foi nomeada em homenagem a filha do rei de Tiro, uma nobre fenícia na mitologia grega chamada Europa. Como todos os satélites de Galileu, Europa foi nomeado como um amante de Zeus, a contraparte grega de Júpiter. Europa foi cortejada por Zeus e tornou-se a rainha de Creta.[16] O esquema de nomeação foi sugerido por Simon Marius, que descobriu os quatro satélites independentemente. Marius atribuiu a proposta a Johannes Kepler.[17][18]

Os nomes caíram em desgraça por um tempo considerável e não foram revividos ao uso geral até meados do século XX.[19] Em grande parte da literatura astronômica anterior, Europa é simplesmente referida por sua designação em numeral romano, como Júpiter II (um sistema também introduzido por Galileu) ou como o "segundo satélite de Júpiter". Em 1892, a descoberta de Amalteia, cuja órbita estava mais próxima de Júpiter do que as das luas de Galileu, empurrou Europa para a terceira posição. As sondas Voyager descobriram mais três satélites internos em 1979, de modo que Europa é agora considerada o sexto satélite de Júpiter, embora ainda seja referida às vezes como Júpiter II.[19]

Órbita e rotação[editar | editar código-fonte]

Animação mostrando a ressonância de Laplace entre Io, Europa e Ganímedes.

Europa orbita Júpiter em um pouco mais de três dias e meio, com um raio orbital de cerca de 670.900 km. Com uma excentricidade de apenas 0,009, a órbita é quase circular e a inclinação orbital relativa ao plano equatorial de Júpiter é pequena.[20] Como os outros satélites de Galileu, Europa tem uma rotação sincronizada a Júpiter, ou seja, apenas uma face de Europa será visível do planeta.[21] Pesquisas sugerem que Europa gira mais rápido do que orbita, ou pelo menos já girou no passado. Isso indica uma assimetria na distribuição de massa interna e que uma camada de líquido subterrâneo separa a crosta gelada do interior rochoso.[22]

História de observação e exploração[editar | editar código-fonte]

Galileu Galilei é considerado o descobridor de Europa, a partir das observações feitas em 8 de Janeiro de 1610 em Pádua. Europa e as outras luas de Galileu tiveram um grande impacto na teoria de que a Terra não era o centro de tudo, já que foram as primeiras luas que visivelmente não orbitavam a Terra. Até então, julgava-se que todos os planetas, o Sol e a Lua orbitavam a Terra. Contudo, alguns historiadores afirmam que foi Simon Marius de Ausbach, na Alemanha, o primeiro a observar os satélites jovianos em 29 de Dezembro de 1609.

Ainda nesse século, astrônomos observaram os eclipses dos satélites, mas repararam que ocorriam 16 minutos e 40 segundos depois quando Júpiter se encontra do outro lado do Sol em relação à Terra, o que levou a outra grande descoberta da física pelo dinamarquês Ole Roemer, que explicou que o atraso deve-se à velocidade finita da luz, conseguindo medir assim a velocidade da luz pela primeira vez.

Europa e as outras luas de Galileu são quatro corpos celestes de dimensão considerável; dois deles são maiores que o planeta Mercúrio (Ganímedes e Calisto), e Io e Europa rivalizam em tamanho com a Lua da Terra. Algumas pessoas conseguem ver estas luas a olho-nu em alturas de céu limpo e logo depois pôr-do-Sol, já que durante a noite Júpiter brilha demais o que oculta as suas luas. Mas só com uns bons binóculos ou um pequeno telescópio é que uma pessoa normal consegue observar claramente estas luas a orbitarem Júpiter que aparecem quase em linha recta em diferentes lados do disco do planeta.

Os astrônomos na Terra tinham apenas pequenas noções mesmo com os melhores telescópios de meados do século XX. Foi só quando as sondas Pioneer 10 e 11 que chegaram a Júpiter em 1973 e em 1974, respectivamente, que se consegue determinar as massas com uma precisão maior e captam as primeiras imagens das grandes luas de Júpiter. As imagens de Europa revelaram pouca variação de cor e mostraram uma região escura como poucos detalhes, dado que as Pioneer encontravam-se longe demais para conseguir obter bons detalhes da superfície. Devido a ser um dos satélites mais brilhantes, já se acreditava que a sua crosta fosse principalmente constituída por gelo de água.

Em 1979 chegam a Júpiter as duas sondas Voyager. Nas imagens de baixa resolução da Voyager 1, Europa mostrava um número bastante grande de linhas que se interceptavam. Estas linhas faziam lembrar os canais que os astrônomos outrora julgavam ver em Marte. Os cientistas pensaram tratar-se de terreno quebrado devido a processos tectónicos. Contudo, as imagens de alta resolução da Voyager 2 deixaram os cientistas surpresos, já que as linhas pareciam pintadas na superfície, sem nenhum relevo topográfico visível. Modelos do interior de Europa mostraram actividade e aquecimento do interior com a formação de oceanos com 50 quilómetros ou mais de profundidade a 5 km da superfície.

Vista de Europa de um livro de 1903 por k. Flammarion

A lua Europa tornou-se assim num ícone dos escritores de ficção científica, existindo livros, filmes e jogos; de destacar o livro e o filme de Arthur C. Clarke 2010: Odisseia Dois (ou O Ano em Que Fizemos Contacto) de 1982, onde se faz a descoberta de vida primitiva vivendo por debaixo da capa de gelo de Europa, já no terceiro livro da tetralogia: 2061: Odisseia Três (1987), Europa é transformada num mundo oceânico tropical. No livro The Forge of God (1987) de Greg Bear, Europa é destruída por extraterrestres que usam pedaços do seu gelo para terraformar planetas.

A 7 de Dezembro de 1995, a sonda Galileo chega a Júpiter numa viagem contínua pelo planeta e suas luas durante oito anos. A 2 de Março de 1998, a NASA anuncia que a Galileo descobriu fortes evidências de um oceano salgado por debaixo da superfície. O que motiva a criação de uma nova missão a Europa e abre novos horizontes e possibilidades de vida extraterrestre.

Em 2003, a Galileo foi enviada para a atmosfera de Júpiter e destruída pela enorme pressão desse planeta; um dos principais motivos era não contaminar as luas de Júpiter com bactérias da Terra.

Visão artistica do Cryobot e do Hydrobot que no futuro poderão explorar o oceano de Europa.

De forma a se poder saber mais sobre este mundo diferente, foram propostas algumas ideias ambiciosas, uma delas é uma grande sonda que funcionaria a energia nuclear e que derreteria o gelo até atingir o oceano por debaixo da superfície gelada. E, depois de atingida a água, lançaria um veículo subaquático, que compilaria informação e a enviaria de volta para a Terra. No entanto, esta proposta ainda está numa fase embrionária.

O Artemis Project desenhou um plano para colonizar Europa. Os cientistas habitariam iglus e perfurariam a crosta gelada de Europa, explorando qualquer oceano por debaixo da superfície. Discutiu-se o uso de "bolsas de ar" para habitação humana. A exploração do oceano poderia ser levada a cabo com submarinos.

Existem algumas dificuldades relacionadas com a colonização de Europa, um problema significativo é o elevado nível de radiação de Júpiter, aproximadamente dez vezes mais forte que os anéis de radiação de Van Allen da Terra. Um humano não sobreviveria na superfície ou perto desta por muito tempo sem um escudo de radiação massivo.

Geologia planetária[editar | editar código-fonte]

O núcleo de Europa deverá ser metálico, rodeado por rocha e esta rocha rodeada por água líquida sob uma capa de gelo.

Europa é algo semelhante em composição aos planetas telúricos, sendo principalmente composto de rochas de silicatos. O raio de Europa é de 1565 km, um pouco menor que o raio da nossa Lua. O núcleo é metálico composto por ferro e níquel (núcleo igual ao da Terra), rodeado por uma concha de rocha, que por sua vez é rodeado por uma camada externa de água que se pensa ter 100 km de profundidade (alguma dessa água está gelada na camada superficial da crosta, e alguma como um oceano de água líquida por debaixo do gelo).

Dados mostram que Europa gera um pequeno campo magnético e através da interacção com o de Júpiter este varia periodicamente assim que atravessa o campo magnético massivo de Júpiter. O campo magnético de Europa tem cerca de um quarto da força do campo de Ganímedes e é semelhante ao de Calisto.

Topografia geral[editar | editar código-fonte]

A cratera Pwyll. A cratera tem cerca de 40 km de diâmetro.

A superfície europeana é extremamente plana; existindo poucas características com mais de 10 metros de altura. Estes montinhos cintilantes que cobrem a superfície são enormes icebergues encalhados, provavelmente formados de amónia e água.

As marcas proeminentes que se intercalam pelo planeta parecem ser principalmente características de albedo, com pouco relevo vertical. Existem muito poucas crateras, e o seu albedo é dos maiores entre todas as luas. Isto parece indicar que se trata de uma superfície jovem e ativa; baseado em estimativas de bombardeamentos por cometas, Europa provavelmente tem uma superfície que não tem mais de 30 milhões de anos. O facto de ser plano com marcas visíveis fazem lembrar, em grande medida, o gelo de mar na Terra, e pensa-se que por baixo da superfície existe uma camada de água líquida mantida por calor gerado pelo efeito gravitacional de Júpiter.

Um choque de um meteorito de dimensão algo considerável que possa ter ocorrido desfez em pedaços de gelo parte da capa de gelo e espalhou em redor a água retida por baixo. Ao voltar a congelar, esta apagaria qualquer traço desse encontro. As maiores crateras parecem estar cobertas por gelo liso e fresco e são poucas as que têm mais de 30 km e têm a aparência de fendas na camada de gelo. As maiores crateras são Taliesin, Pwyll e Midir, todas com diâmetros entre 37,4 e 50 quilómetros.

As linhas[editar | editar código-fonte]

As características mais fascinantes de Europa são uma série de linhas que parecem rabiscos por todo o globo, algumas delas atingem 1000 km de comprimento e várias centenas de largura.

Estas linhas lembram as quebras nas formações de gelo no mar na Terra, e observações posteriores mostraram que as zonas onde a crusta se quebra, ambos os lados moveram-se um em relação ao outro como acontece nos mares gelados da Terra, indicando água líquida por debaixo. As bandas maiores têm 20 km de diâmetro com cantos externos difusos, com estrias regulares e uma banda central de materiais mais leve que se pensa serem produzidos por um número de erupções de água ou géisers assim que a crusta europeana se abria e expunha as camadas mais quentes por debaixo. O efeito é semelhante ao que acontece nos ridges oceânicos da Terra. Estas fracturas pensa-se que sobem e descem 30 metros dependendo da maré-cheia ou baixa.

A estranha superfície de Europa com as suas linhas que indicam um oceano gelado por debaixo.

Já que Europa está sempre com a mesma face voltada para Júpiter, deveriam formar padrões diferentes e previsíveis. Contudo, só as fendas mais recentes têm o padrão esperado; as outras fendas parecem ter ocorrido a orientações cada vez mais diferentes quanto mais velhas são. Isto pode ser explicado caso a superfície de Europa roda um pouco mais rápido que o seu interior, um efeito que é, possivelmente, devido ao oceano subsuperficial. Comparações entre as fotos da sonda Voyager e da Galileo sugerem que as crusta roda não mais que uma vez em cada 10000 anos relativamente ao seu interior.

Os pontos negros[editar | editar código-fonte]

Um outro tipo de característica presente em Europa é a lenticula circular ou elíptica que é um pequeno ponto negro na superfície. Muitos são abóbadas, outros são poços e alguns são pontos negros lisos. Outros têm texturas caóticas. O topos das abóbadas parecem pedaços das planícies mais velhas circundantes, sugerindo que as abóbadas se formaram quando as planícies foram puxadas para cima a partir de baixo. Pensa-se que estas lenticulae (plural de lentícula) foram formadas por gelo quente subindo pelo gelo mais frio da crusta externa, tal como as câmaras de magma fazem na crusta da Terra. Os pontos negros lisos podem ter sido formados por água derretida libertada quando o gelo quente quebra a superfície, e as lenticulae caóticas (chamadas regiões de "chaos", como por exemplo Conamara Chaos) parecem ter sido formadas por muitos pequenos fragmentos da crosta, como se fossem icebergues num mar gelado.

Atmosfera e clima[editar | editar código-fonte]

Observações recentes feitas pelo Telescópio Espacial Hubble revelam que Europa tem uma atmosfera ténue (1 micropascal de pressão atmosférica à superfície) composta de oxigénio.

De entre todas as luas do sistema solar, só seis têm atmosfera: Io, Calisto, Encélado, Ganímedes, Titã e Tritão. Ao contrário do oxigénio da atmosfera terrestre, o oxigénio em Europa não deve ter origem biológica. É provavelmente gerado pela luz do Sol e partículas carregadas que atingem a superfície gelada produzindo vapor de água que subsequentemente se divide em hidrogénio e oxigénio. O hidrogénio escapa à gravidade de Europa por causa da sua massa atómica muito pequena, deixando para trás o oxigénio.

Em algumas áreas conseguiu-se observar uma espécie de nuvem, talvez névoa de gotas de amónia. A temperatura à superfície de Europa é de -163°C no equador e de apenas -223 °C nos pólos.

Hidrografia[editar | editar código-fonte]

Europa poderá ter um oceano por debaixo da capa gelada

A quando da passagem das sondas Voyager, as imagens mostraram uma superfície inesperada e sem muitas marcas de impacto. O gelo que cobre a superfície assemelhava-se muito ao gelo que cobre os oceanos polares da Terra, o que levantou suspeitas entre os cientistas sobre um possível oceano por debaixo da capa de gelo.

Conamara Chaos é uma região de terreno caótico que foi produzida por derretimento de gelo. A região consiste em placas de gelo que se movem e rodam. À volta destas placas há uma região caótica de blocos de gelo, que podem ter sido formados a partir de água ou gelo quente que fluiu de baixo para a superfície.

A região de Conamara Chaos é vista como uma prova para a existência do oceano por baixo da capa gelada que envolve todo o globo de Europa. Conclui-se assim que era provável a existência de água líquida no passado, mas não se sabe ao certo se existe um oceano líquido na contemporaneidade.

A cratera Pwyll é uma cratera jovem e tomou o nome de um deus celta do submundo. As áreas brancas que irradiam da cratera são áreas jovens que se quebraram com o impacto e voltaram a congelar, tapando novamente o oceano debaixo da superfície.

O terreno caótico de Conamara Chaos é visto como uma prova da existência de um oceano oculto debaixo do gelo.

A 2 de Março de 1998, a NASA anunciou que a sonda Galileo descobriu fortes evidências do que se julgar ser um oceano salgado por debaixo da superfície, o que fortaleceu as suspeitas anteriores. Provas espectrográficas mostraram que as raias vermelhas escuras e as características na superfície são ricas em sais tais como sulfato de magnésio, depositados por água que evapora que emerge do interior. Contudo, estes sais são incolores ou brancos quando puros, algum outro material deve estar presente para dar a cor avermelhada. Suspeita-se que sejam compostos sulfúricos ou ferrosos.

Devido às temperaturas extremamente baixas, o gelo é tão duro como rocha e deve ter uma espessura de 10 a 30 km cobrindo toda a superfície, o que indica que o oceano líquido pode ter até 90 km de profundidade.

Vida em Europa[editar | editar código-fonte]

Ver artigo principal: Colonização de Europa

Suspeita-se que a vida extraterrestre possa existir no oceano por baixo do gelo, talvez subsistindo como os seres vivos que vivem em condições semelhantes na Terra, já que Europa tem elementos essenciais para a vida como a conhecemos: água, calor e compostos orgânicos. Ou seja, em respiradouros hidrotermais como no fundo dos oceanos ou como no Lago Vostok da Antártida.

Vermes-tubo gigantes vivendo num respiradouro hidrotermal no fundo dos mares da Terra.

No filme, IMAX, documental de 2005 Aliens of the Deep de James Cameron, exobiólogos da NASA e biólogos marinhos investigam os respiradouros hidrotermais no Atlântico e Pacífico. Estas zonas têm o seu próprio ecossistema que suporta organismos como vermes-tubo gigantes, caranguejos brancos cegos, e muitos camarões. Estes animais vivem destas fontes hidrotermais superaquecidas e sulfurosas e não necessitam do sol. A ideia de algo assim em Europa tem sido discutido pelos cientistas, e esta lua é capaz de ter um ecossistema semelhante onde vida extraterrestre pode existir.

Na camada exterior de gelo de Europa destacam-se zonas raiadas de cor avermelhada. Duas bactérias extremófilas terrestres que foram testadas pela NASA poderiam viver nesse oceano, e são espécies castanhas e cor-de-rosa, o que poderia explicar a cor avermelhada.

A bactéria extremófila chamada Deinococcus radiodurans consegue sobreviver à radiação ultravioleta do espaço, a ambientes extremamente frios e oxidativos, assim como severamente ionizados e vácuo. Esta bactéria foi ainda exposta a testes contendo concentrações bastante altas de sulfatos de magnésio e ácido sulfúrico, condições que são esperadas em Europa.

No entanto, nenhum extremófilo da Terra poderia viver na superfície de Europa, mas poderia viver no suposto oceano. Os organismos poderiam viver no oceano e serem lançados por uma espécie de erupção para a superfície e congelados de imediato. A diferença de assinaturas em infravermelho entre os micro-organismos testados e Europa poderia ser explicada pela radiação que a lua recebe. No entanto, apenas com uma missão que pouse na superfície é que seria possível verificar a veracidade desta experiência.

Para evitar qualquer tipo de contaminação, a sonda Galileo foi enviada para Júpiter de forma a ser destruída, para evitar que despenhasse em Europa e contaminasse a lua com microrganismos terrestres. A introdução de microrganismos poderia tornar impossível a determinação de que Europa tem ou não vida nativa, ou até poderia destruir essas formas de vida caso existam.

Ver também[editar | editar código-fonte]

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Ligações externas[editar | editar código-fonte]

Referências[editar | editar código-fonte]

  1. a b c d e f g h i «Overview of Europa Facts». NASA (em inglês). Consultado em 27 de dezembro de 2007 
  2. a b c d e Calculado com base em outros parâmetros
  3. a b Usando o raio médio
  4. a b Yeomans, Donald K. (13 de julho de 2006). «Planetary Satellite Physical Parameters» (em inglês). JPL Solar System Dynamics. Consultado em 5 de novembro de 2007 
  5. McFadden, Lucy-Ann; Weissman, Paul; and Johnson, Torrence (2007). The Encyclopedia of the Solar System (em inglês). [S.l.]: Elsevier. 432 páginas 
  6. a b McGrath (2009). «Atmosphere of Europa». In: Pappalardo, Robert T.; McKinnon, William B.; and Khurana, Krishan K. Europa (em inglês). [S.l.]: University of Arizona Press. ISBN 0-816-52844-6 
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