Sob sua brilhante e gelada casca, a lua de Júpiter, Europa, pode abrigar um oceano salgado, tornando-se um mundo que pode ser um dos lugares mais habitáveis em nosso sistema solar.
Mas a vida, como a conhecemos, precisa de oxigênio. E é uma questão em aberto se o oceano de Europa o possui.
Agora, os astrônomos determinaram quanto da molécula é produzida na superfície da lua gelada, o que poderia ser uma fonte de oxigênio para as águas abaixo. Usando dados da missão Juno da Nasa, os resultados, publicados na segunda-feira (4) na revista Nature Astronomy, sugerem que o mundo congelado gera menos oxigênio do que alguns astrônomos poderiam ter esperado.
"Está no limite inferior do que esperaríamos", disse Jamey Szalay, um físico de plasma da Universidade de Princeton que liderou o estudo. Mas "não é totalmente proibitivo" para a habitabilidade, acrescentou.
Na Terra, a fotossíntese de plantas, plâncton e bactérias bombeia oxigênio para a atmosfera. Mas o processo funciona de forma diferente em Europa. Partículas carregadas do espaço bombardeiam a crosta gelada da lua, decompondo a água congelada em moléculas de hidrogênio e oxigênio.
"A casca de gelo é como o pulmão de Europa", disse Szalay. "A superfície —que é a mesma superfície que protege o oceano por baixo da radiação prejudicial— está, de certa forma, respirando."
Os astrônomos especulam que este oxigênio pode se mover para o submundo aquático de Europa. Se assim for, poderia se misturar com material vulcânico do leito marinho, criando "uma sopa química que pode acabar gerando vida", disse Fran Bagenal, uma cientista planetária da Universidade do Colorado Boulder.
A sonda Juno, que foi lançada em 2011 para descobrir o que está sob o espesso véu de nuvens de Júpiter, está agora em uma missão estendida explorando os anéis e luas do planeta. A bordo do veículo está um instrumento chamado Jade, abreviação de Experimento de Distribuições Aurorais Jovianas. A equipe de Szalay estudou dados coletados pelo Jade enquanto Juno voava através do plasma que envolve Europa.
Mas eles não estavam procurando diretamente por oxigênio —eles estavam contando hidrogênio. Como a molécula é tão leve, todo o hidrogênio produzido na superfície de Europa flutua alto na atmosfera. O oxigênio, que é mais pesado, é mais provável de ficar mais baixo ou permanecer preso no gelo.
Mas ambas as moléculas vêm da mesma fonte: água congelada decomposta.
"E assim, se medirmos o hidrogênio, temos uma linha direta para determinar quanto oxigênio é produzido", disse Szalay.
A equipe descobriu que cerca de 13 a 40 libras de oxigênio são geradas a cada segundo pela superfície de Europa. Isso é mais de 1.000 toneladas por dia, aproximadamente o suficiente para encher o estádio de futebol americano dos Dallas Cowboys 100 vezes por ano.
Enquanto estudos anteriores relataram faixas amplamente variáveis de até 2.245 libras por segundo, este resultado mostra que o limite superior dessa faixa era improvável. Mas, de acordo com Bagenal, isso não prejudica necessariamente o potencial de habitabilidade de Europa.
"Não sabemos realmente quanto oxigênio é necessário para gerar vida", disse ela. "Então o fato de ser menor do que algumas estimativas anteriores não é um grande problema."
Estudar a atmosfera de Europa é "uma peça importante do quebra-cabeça para aprender sobre a lua como um sistema", disse Carl Schmidt, um cientista planetário da Universidade de Boston que não esteve envolvido no trabalho.
Mas as descobertas apenas confirmam a quantidade de oxigênio nascida no gelo. O estudo não revela quanto da molécula se perde para a atmosfera, ou como ela pode permear o gelo para enriquecer o oceano abaixo.
Em outras palavras, disse Schmidt, "ainda não temos ideia de quanto está indo para baixo em comparação com o que está subindo."
Juno não fará mais sobrevoos próximos do mundo aquático global, mas missões de próxima geração especificamente projetadas para estudar Europa podem encontrar mais respostas. A Jupiter Icy Moons Explorer da Agência Espacial Europeia, prevista para chegar ao sistema joviano em 2031, tem como objetivo confirmar a existência e o tamanho do oceano de Europa. E a Europa Clipper da Nasa, programada para ser lançada em outubro, investigará como a casca gelada da lua interage com a água abaixo.
Por enquanto, os astrônomos têm muito trabalho pela frente com os dados de Juno. Embora a passagem tenha durado apenas alguns minutos, foi a primeira vez que a composição do plasma perto da atmosfera de Europa foi medida diretamente.
"Isto é apenas a ponta do iceberg", disse Szalay. "Por muitos anos, vamos estar cavando apenas este único sobrevoo para encontrar o tesouro."
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