Em 2010, Uma Odisséia no Espaço de Arthur C Clarke, o supercomputador HAL emite uma última instrução à tripulação do Discovery todos esses mundos são suas EXCETO EUROPA TENTATIVA NO DESEMBARQUE LÁ. Agora, os cientistas da NASA ter uma idéia melhor: sinais de rádio poderosos que Júpiter gera poderia ser usado para ajudar os pesquisadores a analisar as suas luas gigantes para os oceanos que poderia ser o lar de vida extraterrestre. Júpiter, o maior planeta do Sistema Solar, possui 67 luas conhecidas, incluindo três luas geladas gigantes que podem possuir oceanos líquidos debaixo de suas superfícies congeladas. Astrobiólogos querer investigar Europa, Ganimedes e Calisto por vida extraterrestre, como não há praticamente vida onde quer que haja água líquida na Terra.
Dos três maiores luas geladas de Júpiter, Europa, que é aproximadamente o tamanho de lua da Terra, é favorecido como tendo o maior potencial para sustentar a vida. Leituras magnéticas captadas pela sonda Galileo da NASA forneceu indícios convincentes de que ele tem um oceano, e scans de rádio pela sonda sugerem uma camada rica em água sob a superfície entre 50 e 105 milhas (80 a 170 km) de espessura. Descobertas recentes sugerem mesmo o seu oceano poderia ser carregado com oxigênio suficiente para suportar milhões de toneladas no valor da vida marinha.
Os cientistas gostariam de analisar o oceano de Europa diretamente, talvez com missões a perfurar camada de gelo da Europa usando o calor para derreter o gelo, girando pás para limpar rochas, e subs robô para explorar o oceano. No entanto, permanece incerto como espessa esta concha é, complicando os planos para penetrá-la. Modelos de sua espessura, com base na quantidade de calor a concha recebe do Sol e da própria Europa, prevê-lo a ser cerca de 18 milhas (30 quilômetros) de espessura. Em contrapartida, a análise de dados da sonda Galileo sugerem que o shell não é mais de 9 milhas (15 quilômetros) de espessura, e talvez tão pouco quanto 2,5 milhas (4 km) de espessura.
Radar de penetração no gelo é atualmente a técnica mais promissora para confirmar directamente a existência de qualquer oceano escondido dentro de luas geladas de Júpiter. Radar funciona através da transmissão de sinais de rádio, detecção de quaisquer sinais de rádio que refletem de volta, e analisar esses sinais para deduzir detalhes sobre o que reflete fora de, muito parecido como uma pessoa pode usar uma lanterna para iluminar objetos escondidos no escuro. Sistemas de Gelo e radar de penetração no solo olhar para os sinais que indicam objetos enterrados e fronteiras entre as camadas. No caso da Europa, isso significa olhar para os limites entre a crosta gelada e qualquer oceano escondido, e entre essa oceano e núcleo rochoso da Europa.
Para detectar essas oceanos com um radar de penetração de gelo, os sinais de menos de 30 megahertz de baixa frequência são necessários para ultrapassar a absorção de ondas de rádio, a gelo, bem como a dispersão imprevisível de ondas de rádio, pelas superfícies enrugadas destas luas. As ondas de rádio de baixa frequência que os pesquisadores gostariam de utilizar decamétricas, o que significa que têm comprimentos de onda de dezenas de metros de comprimento.
Um problema com a tentativa de penetração no gelo radar decamétrica em luas de Júpiter tem a ver com as poderosas rajadas de rádio decamétricas provenientes próprio Júpiter. Em conjunto, esses sinais são mais de 3.000 vezes mais forte do que qualquer vazamento no Sistema Solar a partir do resto da galáxia.
Ondas decamétricas de Júpiter vêm de nuvens de partículas eletricamente carregadas aprisionados no campo magnético de Júpiter. Para superar os sinais de rádio altos de Júpiter, uma missão de sondagem luas de Júpiter seria necessário um transmissor relativamente forte, um dispositivo de massa que pode ser difícil para o poder e se encaixam a bordo dos confins limitados de uma nave espacial.
"Se fosse para tratar a fonte de emissão decamétrica de Júpiter como um transmissor, que é cerca de produzir o equivalente a um megawatt", disse o principal autor do estudo Andrew Romero-Wolf, um físico do Laboratório de Propulsão a Jato da NASA. "É certamente possível para gerar um sinal de que a força da Terra, mas fazê-lo nas proximidades de Júpiter é um desafio completamente diferente."
Em vez de carregar um transmissor a bordo de uma nave espacial para dominar os sinais de rádio de Júpiter, os pesquisadores agora sugerir o uso de ondas de rádio decamétricas do planeta gigante para escanear suas luas.
Padrões complexos e belos adornam a superfície gelada da lua Europa, de Júpiter, como se vê nesta imagem da cor objecto a aproximação como o satélite pode aparecer para o olho humano. Crédito da imagem: NASA / JPL / Ted Stryk
Padrões complexos e belos adornam a superfície gelada da lua Europa, de Júpiter, como se vê nesta imagem da cor objecto a aproximação como o satélite pode aparecer para o olho humano. Crédito da imagem: NASA / JPL / Ted Stryk
"Nós podemos construir nossos próprios transmissores para procurar oceanos subterrâneos com radar de penetração no gelo, mas quando Júpiter está ativa, a emissão de rádio está cegando para radar de penetração no gelo", disse Romero-Wolf. "A técnica que estamos desenvolvendo não só pode fornecer uma solução para esse problema, que poderia transformá-lo em uma força."
Toda a missão precisaria então são sistemas muito baixo consumo de energia para detectar sinais de rádio refletidos pelas luas e quaisquer oceanos que espreitam dentro deles.
"A grande força desta técnica é que ele não precisa de um transmissor, um receptor apenas", disse Romero-Wolf. "Um sistema de varredura para os oceanos subterrâneos em luas geladas potencialmente já existe. Tudo o que temos que fazer é ir lá e ouvir. "
A estratégia que Romero-Wolf e seus colegas desenvolveram envolve a colocação de uma nave espacial entre Júpiter e uma de suas luas geladas. A sonda então monitorar as emissões decamétricas de Júpiter, bem como ecos desses sinais refletidos fora da lua gelada. Ao comparar os sinais de Júpiter com os ecos de sua lua, os pesquisadores podem determinar a espessura da camada de gelo da lua e da profundidade do seu mar.
"Acho que este é um daqueles casos em que uma confluência de efeitos naturais fornece-nos com uma sonda para grande ciência", disse Romero-Wolf. "Júpiter não só hospeda luas geladas que podem conter oceanos subterrâneos, também é um emissor de rádio extremamente brilhante em comprimentos de onda decamétricas. Nesses comprimentos de onda, de gelo passa a ser bastante transparente, proporcionando uma janela para visualizar os oceanos do subsolo. "
Esta estratégia, em que se analisa as emissões de rádio distantes e seus ecos, é conhecida como reflectometria interferométrico. Foi aplicado pela primeira vez pelo observatório rádio Dover Heights perto de Sydney, na Austrália, na década de 1940 e foi concebido devido aos recursos limitados astrônomos tinham disponíveis quando o observatório comecei, não muito diferente da situação enfrentada pelos projetistas de sondas espaciais.
A atmosfera da Terra podem interferir com a astronomia óptica tradicional que se concentra em pessoas de luz visível pode ver com seus olhos. No entanto, as atmosferas destas luas geladas são finas e não são esperados para atenuar o sinal de rádio decamétrica significativamente.
"Europa tem uma ionosfera, uma camada de elétrons livres, o que pode distorcer o sinal de rádio", disse Romero-Wolf. "No entanto, isso também é relativamente pequeno, e não deverá ter um grande impacto sobre a nossa capacidade de sondar a camada de gelo."
Os cientistas agora planejam fazer estimativas mais precisas sobre a forma como a sua estratégia de rádio pode detectar oceanos escondidos em luas geladas de Júpiter.
Por exemplo, eles estão esperando para fazer observações da Terra de emissões de rádio decamétricas de Júpiter como eles refletem a superfície da lua gelada.
"Nossas estimativas iniciais indicam que isso pode ser possível - as medições seria próximo à sensibilidade dos observatórios de rádio atuais baseados em terra", disse Romero-Wolf. "Se conseguirmos chegar a este trabalho, pode fornecer informações valiosas sobre as propriedades da superfície das luas. Observação inequívoca de um oceano subsuperficial ou líquidos no gelo de Europa é apenas o primeiro passo no sentido de identificar a possibilidade de vida ", disse ele. "O que estamos propondo não será capaz de nos dizer se há organismos que vivem na Europa, mas poderia fornecem fortes evidências para essa possibilidade."
O Galaxy diário via astrobio.net
Imagem topo crédito da página: Com agradecimentos especiais a Kees Veenenbos
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