Desde que os humanos olham para o céu noturno, temos curiosidade sobre a vida fora da Terra. Os cientistas sabem agora que existem vários locais no sistema solar que podem ter condições adequadas para a vida. Uma delas é a lua de Júpiter, Europa, um mundo fascinante com um oceano salgado de água líquida subterrâneo - talvez o dobro da água líquida de todos os oceanos da Terra combinados. No entanto, os cientistas ainda não confirmaram se o oceano de Europa contém produtos químicos necessários à vida, especialmente carbono - o alicerce universal da vida tal como a conhecemos.

Agora, astrônomos usando o Telescópio Espacial James Webb descobriram carbono na superfície de Europa, e o carbono provavelmente se originou deste oceano. A descoberta sugere a possibilidade de ambientes habitáveis ​​no oceano de Europa.

A esfera azul e branca sobre fundo preto lembra a famosa foto "Mármore Azul" da Terra vista do espaço. As bordas da esfera são borradas e difusas, com grande parte do hemisfério norte voltado para o observador aparecendo como manchas azuis escuras. Uma grande mancha branca em forma de crescente corre ao longo do lado esquerdo do Hemisfério Sul voltado para o observador, e uma mancha branca esférica maior cobre as latitudes médias no lado direito do Hemisfério Sul. Áreas azuis claras margeiam essas manchas brancas no Hemisfério Sul.

A lua de Júpiter, Europa, é um dos poucos mundos do sistema solar que poderia abrigar vida. Pesquisas anteriores mostraram que sob sua crosta de água gelada existe um oceano de água líquida salgada e um fundo marinho rochoso. No entanto, os cientistas planetários ainda não confirmaram se este oceano contém os produtos químicos necessários à vida, especialmente carbono.

Astrônomos, usando dados do Telescópio Espacial James Webb da NASA, descobriram dióxido de carbono em uma área específica da superfície gelada da Europa. A análise mostrou que o carbono provavelmente veio de um oceano subterrâneo, em vez de ser fornecido por meteoritos ou outras fontes externas. Além disso, sua deposição é geologicamente recente. Esta descoberta tem implicações importantes para a potencial habitabilidade do oceano de Europa.

"Na Terra, a vida adora a diversidade química - quanto mais diversidade, melhor. Somos uma vida baseada no carbono. Compreender a química do oceano de Europa ajudar-nos-á a determinar se é hostil à vida tal como a conhecemos, ou se poderá ser um bom lugar para a vida", disse Geronimo Villanueva, do Goddard Space Flight Center da NASA em Greenbelt, Maryland, principal autor de um dos dois artigos separados que descrevem a descoberta.

"Acreditamos agora que temos provas observacionais de que o carbono que vemos na superfície de Europa vem do oceano. Isto não é pouca coisa. O carbono é um elemento essencial para os seres vivos", acrescentou Samantha Trumbo, da Universidade Cornell, em Ithaca, Nova Iorque, e autora principal de um segundo artigo que analisa os dados.

A NASA planeja lançar a espaçonave Europa Clipper. A espaçonave realizará dezenas de sobrevoos próximos a Europa para estudar mais se Europa tem condições adequadas para a existência de vida.

Conexão superfície-oceano

Weber descobriu que a área com maior teor de dióxido de carbono na superfície da Europa é uma área chamada “Tara Regio”. A superfície do gelo foi rompida e é provável que tenha havido uma troca de material entre o oceano subterrâneo e a superfície do gelo.

"Observações anteriores com o Telescópio Espacial Hubble mostraram evidências de extração de sal do oceano em Tara Riggio. Agora vemos grandes concentrações de dióxido de carbono lá também. Achamos que isso significa que o carbono pode ter se originado no oceano interno", explicou Trumbo.

“Os cientistas estão a debater até que ponto o oceano de Europa está ligado à sua superfície. Penso que essa questão tem sido um grande impulsionador da exploração de Europa”, disse Villanueva. "Isto sugere que mesmo antes de perfurarmos o gelo para obter uma imagem completa, podemos estar a aprender algo fundamental sobre a composição do oceano."

As duas equipes determinaram o dióxido de carbono usando dados da Unidade de Campo Integrada Webb Near Infrared Spectrograph (NIRSpec). Este modo de instrumento pode fornecer espectros com uma resolução de 200x200 milhas (320x320 quilómetros) através da superfície de Europa com 1.944 milhas de diâmetro, permitindo aos astrónomos determinar a localização de produtos químicos específicos.

O dióxido de carbono não é estável na superfície de Europa. Portanto, dizem os cientistas, o dióxido de carbono provavelmente foi fornecido em tempos geológicos recentes – uma conclusão reforçada pela concentração de dióxido de carbono numa área de terreno jovem.

Heidi Hammel, da Associação de Universidades para Pesquisa em Astronomia, disse: "Essas observações ocuparam apenas alguns minutos do tempo do observatório e, mesmo neste curto espaço de tempo, conseguimos concluir um trabalho científico muito importante. Este trabalho fornece as primeiras pistas para toda a incrível ciência do sistema solar que podemos fazer com o telescópio Webb." Ela é uma cientista interdisciplinar de Webb que lidera as primeiras observações do sistema solar com tempo garantido por ciclo de Webb.

A equipa de Villanueva também procurou evidências de plumas de vapor de água em erupção da superfície de Europa. Pesquisadores que usaram o Telescópio Espacial Hubble da NASA relataram detecções preliminares de plumas em 2013, 2016, 2017 e 2018. No entanto, encontrar evidências conclusivas tem sido difícil.

Os novos dados do Webb não mostraram qualquer evidência de actividade de plumas, permitindo à equipa de Villanueva estabelecer um limite superior apertado para a taxa a que o material poderia ser ejectado. No entanto, a equipe enfatizou que a falta de detecção não exclui a possibilidade de pluma.

"É sempre possível que estas plumas sejam variáveis ​​e que só as vejamos em determinados momentos. Podemos dizer com 100 por cento de certeza que não detectámos plumas em Europa durante as nossas observações com o telescópio Webb," disse Hamel. As descobertas podem ajudar a informar a missão Europa Clipper da NASA e o próximo Jupiter Icy Moon Explorer (JUICE) da Agência Espacial Europeia (ESA).

Os dois artigos serão publicados na revista Science em 21 de setembro.

O Telescópio Espacial James Webb é o observatório científico espacial mais importante do mundo. Webb está desvendando os mistérios do sistema solar, perscrutando mundos distantes em torno de outras estrelas e explorando a misteriosa estrutura e origens do universo e nosso lugar nele. O telescópio Webb é um programa internacional liderado pela NASA com parceiros como a Agência Espacial Europeia (ESA) e a Agência Espacial Canadense.