Auroras em Ganimedes sugerem um grande oceano salgado

Telescópio Espacial Hubble da NASA tem a melhor evidência até agora de um oceano de água salgada subterrânea em Ganimedes, a maior lua de Júpiter. O oceano subterrâneo é pensado para ter mais água do que toda a água na superfície da Terra. Identificar a água líquida é crucial na busca de mundos habitáveis ​​além da Terra e para a busca de vida como a conhecemos.

Este é o conceito artístico da lua Ganimedes, orbitando o planeta gigante Júpiter.O Telescópio Espacial Hubble da NASA observou auroras na lua que são controladas por campos magnéticos de Ganimedes. Hubble mediu ligeiras mudanças nas correias de auroras, devido à influência do próprio campo magnético imenso de Júpiter, permitindo aos cientistas sondar o interior da lua. Tal como na Terra, auroras de Ganimedes são produzidas por partículas energéticas carregadas que provocam gases de fluorescência. Crédito da ilustração: NASA, ESA, e G. Bacon (STScI)

Ganimedes é a maior lua do nosso Sistema Solar e a única lua com o seu próprio campo magnético. O campo magnético provoca auroras, que são filamentos de  gás brilhante, eletrificados, em regiões que circundam os pólos norte e sul da lua. Como Ganimedes está perto de Júpiter, também está embutida no campo magnético do planeta. Quando há alterações do campo magnético de Júpiter, as auroras em Ganimedes também mudam e ocasionam um leve "balanço".

Ao observar o movimento de balanço dos duas auroras, os cientistas foram capazes de determinar que uma grande quantidade de água salgada existente sob a crosta de Ganimedes, afetando seu campo magnético. Uma equipe de cientistas liderada por Joachim Saur, da Universidade de Colônia, na Alemanha surgiu a ideia de usar o Hubble para saber mais sobre o interior da lua.

Compasso e escala da imagem de Ganimedes e observações de seu auroras. Crédito da imagem: NASA, ESA, e Z. Levay (STScI)

"Eu estava sempre de me perguntando como poderíamos usar um telescópio de outras maneiras", disse Saur. "Existe uma maneira que você pudesse usar um telescópio para olhar para dentro de um corpo planetário? Então eu pensei, as auroras! Porque auroras são controladas pelo campo magnético, se você observar as auroras de forma adequada, você aprende algo sobre o campo magnético. Se você sabe que o campo magnético, então você sabe algo sobre o interior da Lua. "

Se um oceano de água salgada estivesse presente, o campo magnético de Júpiter iria criar um campo magnético secundário no oceano da lu, que  por sua vez iria contrariar o campo de Júpiter. Este "fricção magnética" seria suprimida com o balanço do auroras. Este oceano luta  contra o campo magnético de Júpiter tão fortemente que ele reduz o balanço das auroras em 2 graus, em vez de 6 graus, se o mar não estivesse presente.

Os cientistas estimam que o  oceano tem 60 milhas (100 quilômetros) de espessura - 10 vezes mais profundos do que os oceanos da Terra - e é enterrado sob um 95 milhas (150 quilômetros) na crosta de gelo em sua maioria.

Esta é uma ilustração do interior da maior lua de Júpiter, Ganimedes. Ele é baseado em modelos teóricos, observações in-situ por Galileo Orbiter da NASA, e as observações do Telescópio Espacial Hubble de auroras da Lua, o que permite uma sonda do interior da lua. O bolo-estratificação da lua mostra que ices e um oceano salina dominar as camadas exteriores. Um manto de rocha mais densa é mais profundo na lua, e, finalmente, um núcleo de ferro por baixo disso.Crédito da imagem: NASA, ESA, e A. Feild (STScI)

Cientistas  suspeitam de um oceano em Ganimedes desde a década de 1970, com base em modelos de grande lua. A Missão Galileo da NASA mediu o campo magnético de Ganímedes, em 2002, fornecendo a primeira evidências apoiando essas suspeitas. A espaçonave Galileo tomou breves medições "instantâneas"  do campo magnético em intervalos de 20 minutos, mas suas observações eram demasiadamente breves para pegar distintamente o balanço cíclico do campo magnético secundário do oceano.

As novas observações foram feitas em luz ultravioleta e só poderiam ser realizadas com um telescópio espacial  acima da atmosfera da Terra, que bloqueia a luz ultravioleta mais.

Os resultados da equipe foram publicados online no Journal of Geophysical Research: Física Espacial em 12 de março.

Fonte: Astronomy Now