James Webb é uma máquina que veio desvendar muitos segredos que, até agora, estavam presos na imensidão desconhecida e profunda do universo. Os cientistas, recorrendo a este telescópio Webb, descobriram compostos químicos difíceis de detetar, cada um numa lua joviana diferente, incluindo um que é um desinfetante comum.
Foram publicados dois novos estudos associados ao programa Early Release Science do Telescópio Espacial James Webb e ambos têm a ver com as luas de Júpiter, nomeadamente Ganimedes e Io.
O primeiro estudo, liderado pela astrónoma Samantha Trumbo da Universidade de Cornell e publicado na revista Science Advances, apresenta uma novidade fascinante – a deteção sem precedentes de peróxido de hidrogénio em Ganimedes.
O segundo estudo, publicado na revista JGR: Planets, revela outra descoberta interessante – fumos sulfurosos, especificamente monóxido de enxofre, em Io.
Ambas as descobertas estão ligadas por uma força bastante poderosa: a imensa influência de Júpiter nos seus satélites naturais. E ambos os estudos foram possíveis graças à nova superestrela da astronomia – o Telescópio Espacial James Webb (JWST).
Isto mostra que podemos fazer ciência incrível com o [JWST] em objetos do sistema solar, mesmo que o objeto seja realmente muito brilhante, como Júpiter, mas também quando olhamos para coisas muito ténues ao lado de Júpiter.
Explicou Imke de Pater, astrónomo da Universidade da Califórnia-Berkeley, num comunicado de imprensa.
Desinfetante nos polos!
Para o estudo de Ganimedes, a equipa usou o espetrómetro de infravermelhos do Webb (NIRSpec) para ver como a luz era absorvida pelo peróxido de hidrogénio (H2O2, que, em solução aquosa, é conhecido comercialmente como água-oxigenada) perto das regiões polares da lua.
A presença deste químico, que usamos na Terra como desinfetante e agente de branqueamento, resulta da interação entre partículas carregadas em torno de Júpiter e Ganimedes e o gelo que cobre a lua.
O telescópio Webb, ao revelar a presença de peróxido de hidrogénio nos polos de Ganimedes, mostra pela primeira vez que as partículas carregadas canalizadas ao longo do campo magnético de Ganimedes alteram preferencialmente a química da superfície das suas calotes polares.
Disse Samantha Trumbo. A líder do grupo de investigação referiu também, como um aparte relevante, que Ganimedes é a única lua do sistema solar conhecida por ter o seu próprio campo magnético.
A equipa argumenta que a radiólise – o processo pelo qual a radiação quebra as moléculas – está por detrás da produção de peróxido de hidrogénio em Ganimedes.
Tal como o campo magnético da Terra dirige as partículas carregadas do Sol para as latitudes mais elevadas, causando a aurora, o campo magnético de Ganimedes faz o mesmo com as partículas carregadas da magnetosfera de Júpiter. Estas partículas não só provocam auroras em Ganimedes, como também têm impacto na superfície gelada.
Acrescentou Trumbo.
O peróxido de hidrogénio também foi detetado em Europa, outra lua joviana, e é observado numa grande parte da superfície da lua. Isto deve-se em parte ao facto de Europa não ter um campo magnético, que normalmente protegeria a superfície da entrada de partículas em movimento rápido.
Medições JWST obtidas em novembro de 2022 sobrepostas num mapa da superfície da lua Io. Medições de infravermelho termal (à direita) mostram um brilho de Kanekehili Fluctus, uma área vulcânica grande e, durante o período de observação, muito ativa em Io. Medições espectrais (esquerda) mostram emissões infravermelhas de monóxido de enxofre centradas na área vulcânica. (Crédito da imagem: Chris Moeckel e Imke de Pater, UC Berkeley; mapa de Io cortesia do USGS)
Gás reativo à volta de Io
O segundo estudo detalha as observações do telescópio Webb à Io, que revelaram a presença de múltiplas erupções em curso na lua vulcânica. Isto incluiu um brilho em Loki Patera – um complexo vulcânico – e uma erupção muito brilhante no vulcão Kanehekili Fluctus.
A atividade vulcânica em Io é o resultado das fortíssimas forças gravitacionais exercidas por Júpiter, que criam um aquecimento de maré no interior da lua empolada. A equipa relacionou uma erupção vulcânica com o gás monóxido de enxofre (SO), especificamente a erupção em Kanehekili Fluctus.
A atmosfera de Io é constituída principalmente por dióxido de enxofre (SO2), um produto da fusão do gelo de dióxido de enxofre e de erupções vulcânicas. Estes vulcões também produzem monóxido de enxofre, que é difícil de detetar.
Quando na sombra de Júpiter, no entanto, o dióxido de enxofre na atmosfera de Io congela na superfície, deixando para trás o monóxido de enxofre e o gás de dióxido de enxofre vulcânico recentemente emitido. O monóxido de enxofre brilhante torna-se visível quando lançado na sombra de Júpiter.
Webb continua a surpreender, quer nas descobertas a milhões de anos-luz de distância, quer a apenas alguns milhões de quilómetros de casa.