A principal indicação da existência potencial de vida em corpos celestes além da Terra está na descoberta da água líquida. Entre as várias luas que orbitam Saturno e Júpiter, como Enceladus, Ganimedes, Europa e Callisto, há fortes suspeitas de que vastos oceanos de água líquida estão escondidos sob seus exteriores gelados. Além disso, os cientistas acreditam que certos exoplanetas localizados fora do nosso sistema solar também podem abrigar água líquida, um pré-requisito fundamental para o sustento das formas de vida.
No entanto, a detecção de água líquida nessas entidades distantes apresenta um desafio formidável devido à incapacidade de acessá-las fisicamente. Um método promissor para essa tarefa é a utilização do radar de penetração de gelo, um instrumento geofísico conhecido por sua capacidade de identificar água líquida na Terra e abaixo da calota polar sul de Marte.
Atualmente, esse instrumento sofisticado está implantado na espaçonave JUPiter iCy moons Explorer (JUICE), a caminho de investigar Ganimedes, e também será incorporado à espaçonave Europa Clipper, com lançamento previsto para Europa ainda este ano. Prevê-se que as próximas missões forneçam informações valiosas sobre a natureza dessas luas geladas e as possíveis aplicações do radar de penetração de gelo em futuros empreendimentos de exploração planetária. A Dra. Elena Pettinelli, da Universidade Roma Tre, especialista em exploração planetária empregando radar de penetração de gelo, está pronta para se aprofundar nas aplicações práticas dessa tecnologia em sua próxima apresentação na Assembleia Geral da União Europeia de Geociências EGU24.
O Dr. Pettinelli, um membro-chave da equipe responsável pela descoberta de um corpo subglacial estável de água líquida em Marte, fornecerá uma visão geral histórica do uso do radar de penetração de gelo na exploração planetária antes de investigar seu potencial para identificar e caracterizar água líquida em outros corpos celestes. A comunidade científica espera que o radar de penetração de gelo possa ser fundamental para determinar a profundidade e a composição da água subterrânea nas luas de Júpiter. O Dr. Pettinelli destaca a correlação entre a profundidade de penetração do radar e a salinidade do gelo, observando que a transmissão do radar é impedida em maior medida pelo gelo mais salgado. Por meio de experimentos laboratoriais meticulosos, sua equipe valida o comportamento das ondas de rádio e aprimora sua compreensão da distribuição de sal.
“Podemos aproveitar todas essas descobertas para melhorar nossa compreensão da distribuição de água líquida em nosso sistema solar”, afirma o Dr. Pettinelli. “Ao contrário das crenças de duas a três décadas atrás, há uma quantidade significativamente maior de água presente, e é intrigante utilizar essa tecnologia para explorar potenciais reservatórios de água.”
Dadas as condições áridas e frias predominantes nas superfícies planetárias, a sonda de radar (ou radar de penetração de gelo) surge como uma ferramenta geofísica altamente adequada para a exploração planetária e lunar. A implantação bem-sucedida da sonda de radar multifrequência ALSE (Apollo Lunar Sounder Experiment) durante a missão Apollo 17 na Lua marcou um marco fundamental no desenvolvimento da tecnologia de radar planetário subterrâneo.
Após a conclusão bem-sucedida desse experimento inovador, ocorreu um período significativo de mais de duas décadas antes que a integração de outra sonda de radar na carga útil de uma missão planetária se concretizasse. Especificamente, o radar MARSIS foi lançado no ano de 2003 como parte da missão Mars Express, seguido pelo radar SHARAD em 2007, que estava a bordo do Mars Reconnaissance Orbiter. Desde sua implantação bem-sucedida em Marte, esses sistemas de radar vêm coletando ativamente dados valiosos por um período superior a 15 anos. Seu objetivo principal tem sido o mapeamento abrangente das estruturas intrincadas presentes nos pólos marcianos. Além disso, esses instrumentos de radar notavelmente fizeram uma descoberta inovadora ao identificar o reservatório extraterrestre estável inicial de água líquida subglacial abaixo da calota do pólo sul de Marte. Até o momento, um total de seis sondas de radar em órbita foram utilizadas para a exploração de vários corpos celestes, como a Lua, Marte e o cometa 67P/GC. Surpreendentemente, alguns desses sistemas de radar permanecem totalmente operacionais até hoje, continuando seus esforços científicos com dedicação inabalável.
O próximo ponto focal de uma nova era na tecnologia de radar será a exploração das luas geladas de Júpiter. Dois sistemas de radar inovadores, o RIME e o REASON, estão prontos para embarcar nessa jornada ambiciosa. O RIME está atualmente a caminho de Ganimedes como parte da missão JUICE, enquanto o REASON está programado para ser lançado ainda este ano a bordo da espaçonave Europa Clipper. Esses sistemas de radar avançados estão preparados para mergulhar nas crostas geladas de Europa, Ganimedes e Calisto com o objetivo de elucidar suas condições potenciais de habitabilidade e buscar evidências tangíveis de água líquida. Além disso, em um futuro próximo, Vênus está programada para uma exploração aprofundada usando um sistema de radar semelhante aos empregados em missões recentes. Espera-se que esse esforço esclareça a evolução geológica e a história climática de nosso planeta vizinho, Vênus, muitas vezes chamado de gêmeo da Terra.
Durante a próxima discussão, o foco será elucidar a nova gama de oportunidades e desafios previstos pela comunidade de sensores de radar nos próximos anos.
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