Europa (satélite): características, composição, órbita, movimento - Ciência - 2023

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Europa É um satélite natural ou lua de Júpiter, descoberto em 1610 pelo astrônomo italiano Galileo Galilei (1564-1642). Faz parte das chamadas luas galileanas, junto com Ganimedes, Io e Calisto. Seu nome vem de um personagem da mitologia grega: Europa era a mãe do rei Minos de Creta, um dos muitos amantes do rei dos deuses.

O astrônomo alemão Simon Marius, contemporâneo de Galileu, sugeriu o nome em uma obra sua, que também creditou a descoberta dos satélites jupiterianos antes que Galileu o anunciasse.

Outra designação usada para este satélite e atualmente em desuso é a que Galileu originalmente propôs, com algarismos romanos. Assim, Europa também é Júpiter II, já que é a segunda lua galiléia próxima ao planeta (Io é a mais próxima, mas há outras quatro luas menores).

Por fim, os astrônomos concordaram com a sugestão de Marius, que pode ter descoberto os satélites independentemente de Galileu.

A descoberta das luas galileanas orbitando Júpiter foi um marco para a ciência. Isso fortaleceu a teoria heliocêntrica de Copérnico e fez a humanidade perceber que a Terra não era o centro do universo.

No entanto, as luas galileanas permaneceram por muito tempo como pequenos pontos de luz, vistos com o telescópio orbitando Júpiter.

Isso foi até que as missões não tripuladas Pioneer, Voyager, Galileo e New Horizons trouxeram uma enxurrada de informações sobre Europa e os satélites restantes dos planetas gigantes.

Características gerais

Possível habitabilidade

Europa, um pouco menor que a Lua, tem um oceano de água sob a superfície e é protegida do vento solar pelo campo magnético de Júpiter, o que lhe dá algumas perspectivas de habitabilidade.

Adicione a isso o fato de que a Europa é possivelmente tectônica. E além da Terra, até agora nenhum outro objeto celeste com geologia complexa era conhecido.

Atmosfera

Também tem uma atmosfera tênue mas com oxigênio, e sua densidade, embora não tão alta quanto a da Terra, sugere que há uma boa quantidade de rocha em sua composição.

Superfície

A superfície gelada é muito lisa, mal cruzada pelas linhas mostradas na figura 1.

Essas linhas possivelmente refletem tensões na crosta gelada de 100-150 km de espessura que cobre Europa, expondo a rocha subjacente, sob a qual existe água líquida.

Existe calor suficiente no interior da Europa para manter este oceano, devido ao aquecimento das marés.

É comum pensar nas marés como fenômenos típicos das massas oceânicas, porém a atração gravitacional não desloca apenas a água, mas também a rocha. E esses processos geram atrito que dissipa a energia do movimento orbital em calor.

Sem campo magnético

Por meio de medições do campo magnético feitas por missões não tripuladas, sabe-se que Europa carece de um campo magnético próprio. Mas eles também detectaram a existência de um núcleo de ferro e uma camada de água rica em conteúdo mineral sob a crosta.

Essas medições indicam que a bússola de um viajante chegando à Europa experimentaria um balanço violento, especialmente quando a aproximação de Júpiter é máxima. E é que o intenso campo magnético de Júpiter interage com o material condutor do subsolo, causando essas flutuações.

O albedo da europa

É sabido que a Europa possui uma superfície gelada e ligeiramente irregular, não só pelas informações obtidas através das imagens, mas também pelas medições efetuadas ao seu. albedo.

O albedo de qualquer objeto - astronômico ou de outra natureza - é a fração da luz que ele reflete. É por isso que seu valor varia entre 0 e 1.

Se o albedo for 0 significa que o objeto absorve toda a luz sem refletir nada, pelo contrário, se for 1 reflete totalmente.

Os espelhos são objetos com um grande albedo e o da Europa é de 0,69. Isso significa que ele reflete aproximadamente 69% da luz que atinge sua superfície, uma indicação de que o gelo que o cobre é limpo e recente.

Portanto, a superfície da Europa é relativamente jovem, estimada em cerca de 10 milhões de anos. As superfícies com gelo antigo tendem a ser bastante escuras e ter menos albedo.

Outro fato a seu favor é que a superfície de Europa quase não tem crateras de impacto, sugerindo atividade geológica suficiente para apagar evidências de impactos.

Uma dessas poucas crateras aparece na parte inferior da figura 1. É o ponto de luz na forma de uma toupeira com um centro escuro, chamada Cratera Pwyll, em homenagem à divindade celta do submundo.

Resumo das principais características físicas da Europa

Movimento de tradução

Europa se move ao redor de Júpiter com um período de pouco mais de 3 dias e meio, seguindo uma órbita bastante circular.

Uma peculiaridade do movimento translacional de Europa é que ele está em rotação sincronizada com Júpiter. Portanto, sempre mostra a mesma face para o planeta, assim como a Lua mostra para a Terra. Este fenômeno também é conhecido como acoplamento de maré.

O acoplamento de maré é caracterizado pelo fato de que leva o objeto ao mesmo tempo para orbitar o corpo mais massivo - Júpiter neste caso - enquanto faz uma revolução completa em seu próprio eixo.

A explicação é que os corpos celestes não são massas pontuais, mas objetos com dimensões apreciáveis. Por isso, a força da gravidade que Júpiter exerce sobre seus satélites não é homogênea, sendo mais intensa do lado mais próximo e menos intensa do lado oposto.

Assim, uma distorção periódica se origina na Europa, que também é afetada pela força da gravidade regularmente exercida pelas outras luas galileanas próximas: Ganimedes e Io.

O resultado é uma amplificação das forças gravitacionais em um fenômeno conhecido como ressonância orbital, enquanto as outras luas puxam Europa gravitacionalmente em intervalos de tempo precisos.

Ressonância Laplace

E claro que a Europa faz o mesmo com as outras luas, criando uma espécie de harmonia entre todas elas.

Os efeitos gravitacionais mútuos das luas galileanas são chamadosRessonância Laplace, em homenagem a seu descobridor, o matemático e astrônomo francês Pierre Simon de Laplace em 1805.

Existem vários tipos de ressonância na física. Esta é uma ressonância rara em que os períodos de revolução das três luas estão na proporção de 1: 2: 4. Qualquer força exercida sobre qualquer um dos membros deste sistema é transmitida aos demais, via interação gravitacional.

Portanto as forças das marés fazem com que toda a Europa seja submetida a ressaltos e compressões que originam o aquecimento descrito acima. E também faz com que Europa tenha um oceano de água líquida dentro dela.

Movimento rotatório

Europa tem um movimento rotacional em torno de seu próprio eixo, que, como dissemos, tem a mesma duração do período orbital, graças ao acoplamento de maré que tem com Júpiter.

Composição

Os mesmos elementos estão presentes na Europa e na Terra. Há oxigênio na atmosfera, ferro e silicatos estão no núcleo, enquanto a água, a substância mais marcante, ocupa a camada abaixo da crosta.

A água debaixo de Europa é rica em sais minerais, como cloreto de sódio ou sal comum. A presença de sulfato de magnésio e ácido sulfúrico pode explicar em parte as linhas avermelhadas que cruzam a superfície do satélite.

Também se acredita que na Europa existem tholins, compostos orgânicos que se formam graças à radiação ultravioleta.

Tholins são predominantes em mundos gelados como Europa e a lua de Saturno, Titã. Carbono, nitrogênio e água são necessários para que se formem.

Estrutura interna

A estrutura interna da Europa é semelhante à da Terra, pois possui um núcleo, um manto e uma crosta. Sua densidade, junto com a de Io, é maior do que no caso das outras duas luas galileanas, indicando um maior conteúdo de silicato.

O núcleo de Europa não é feito de metal fundido (ao contrário de Io), o que sugere que a água sob a crosta tem um alto teor de minerais, uma vez que o magnetismo de Europa vem da interação entre um bom condutor como a água com sais e o intenso campo magnético de Júpiter.

Elementos radioativos abundam no manto rochoso, que emitem energia ao se decompor e constituem outra fonte de calor interno para Europa, além do aquecimento das marés.

A camada mais externa de água, parcialmente congelada e parcialmente líquida, é estimada em 100 km de espessura em algumas áreas, embora outras afirmem que tem apenas cerca de 200 m.

Em qualquer caso, os especialistas concordam que a quantidade de água líquida na Europa pode ser duas vezes maior do que na Terra.

Acredita-se também que existam lagos nas fendas da crosta de gelo, conforme sugerido na figura 6, que também poderiam abrigar vida.

A superfície gelada recebe a interação contínua com partículas carregadas enviadas dos cinturões de radiação de Júpiter. O forte magnetismo de Júpiter acelera as cargas elétricas e as energiza. Assim, as partículas atingem a superfície do gelo e fragmentam as moléculas de água.

Energia suficiente é liberada no processo, o suficiente para formar as nuvens de gás brilhante ao redor de Europa que a sonda Cassini observou enquanto se dirigia para Saturno.

geologia

As missões não tripuladas forneceram uma grande quantidade de informações sobre Europa, não apenas na multidão de imagens de alta resolução que enviaram da superfície, mas também pelos efeitos gravitacionais de Europa nos navios.

As imagens revelam uma superfície amarela muito clara, desprovida de formas de relevo perceptíveis, como montanhas altas ou crateras notáveis, ao contrário de outros satélites galileus.

Mas o que é mais impressionante é a rede de linhas sinuosas que se cruzam continuamente e que vemos claramente na figura 1.

Os cientistas acreditam que essas linhas se originam de fissuras profundas no gelo. Vistas mais de perto, as linhas têm uma borda escura com uma faixa central mais clara que se acredita ser o produto de grandes gêiseres.

Essas enormes colunas de vapor (plumas) com vários quilômetros de altura são feitas de água mais quente que sobe do interior através das fraturas, conforme relatado por observações do Telescópio Espacial Hubble.

Algumas análises revelam os traços deixados por águas com alto teor de minerais e posteriormente evaporadas.

É possível que sob a crosta Europa ocorram processos de subducção, como ocorre na Terra, nos quais as placas tectônicas convergem nas bordas, movendo-se em relação umas às outras nas chamadas zonas de subducção.

Mas, ao contrário da Terra, as placas são feitas de gelo que se movem sobre o oceano líquido, em vez de magma, como é o caso na Terra.

Possível habitabilidade da Europa

Muitos especialistas estão convencidos de que os oceanos da Europa podem conter vida microbiana, pois são ricos em oxigênio. Além disso, a Europa possui uma atmosfera, embora rala, mas com a presença de oxigênio, elemento necessário para sustentar a vida.

Outra opção para sustentar a vida são os lagos encapsulados na crosta de gelo da Europa. No momento, são suposições e faltam muito mais evidências para confirmá-las.

Algumas evidências continuam a ser adicionadas para fortalecer essa hipótese, por exemplo, a presença de minerais de argila na crosta, que na Terra estão associados à matéria orgânica.

E outra substância importante que, segundo novas descobertas, se encontra na superfície da Europa é o cloreto de sódio ou sal comum. Cientistas constataram que o sal de mesa, nas condições vigentes na Europa, adquire a cor amarelo-claro, que se vê na superfície do satélite.

Se este sal vem dos oceanos da Europa, significa que muito possivelmente têm semelhanças com os terrestres, e com isso a possibilidade de abrigar vida.

Estas constatações não implicam necessariamente que exista vida na Europa, mas que, se confirmado, o satélite tem condições suficientes para o seu desenvolvimento.

Já existe uma missão da NASA chamada Europa Clipper, que está em desenvolvimento e pode ser lançada nos próximos anos.

Entre seus objetivos estão o estudo da superfície da Europa, a geologia do satélite e sua composição química, bem como a confirmação da existência do oceano sob a crosta. Teremos que esperar um pouco mais para descobrir.

Referências

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