Um Júpiter recém-nascido poderia ter sido brilhante o suficiente para assar suas luas

Um Júpiter bebê , ainda quente de sua gestação, poderia ter explodido suas quatro maiores luas com uma luz tão intensa que vaporizou a água e as despojou de voláteis.

De acordo com uma nova pesquisa, essa irradiação poderia explicar por que as luas galileanas têm as composições que têm, desde o infernal mundo vulcânico Io , mais próximo de Júpiter, até a Europa com crosta de gelo , depois a lua gigante Ganimedes , até a mais distante, a cratera. Calisto com cicatrizes.

Essas quatro luas seguem dois gradientes de composição : quanto mais longe de Júpiter, menor sua densidade e maior sua proporção de gelo de água. Calisto, o corpo com mais crateras no Sistema Solar, é aproximadamente metade rocha e metade gelo, enquanto Io tem menos gelo de qualquer corpo do Sistema Solar.

Uma equipe de astrônomos liderada pelo cientista planetário Carver Bierson, da Arizona State University, apresentou suas descobertas na 54ª Conferência de Ciências Lunares e Planetárias .

Os astrônomos acreditam que, quando Júpiter estava em seus estágios finais de formação, ele absorveu o último pedaço de material do disco de gás e poeira que o cercava. Acredita-se que as luas galileanas, dispostas ao redor do equador joviano , tenham se formado a partir desse disco, como um sistema planetário em miniatura . Quando o disco se dissipou, o recém-formado Júpiter brilhou intensamente – mais de 10.000 vezes mais brilhante do que brilha hoje .

Isso ainda não é tão brilhante quanto uma estrela, mas é brilhante o suficiente para que as duas luas galileanas mais internas, Io e Europa, tenham sido banhadas com radiação de Júpiter uma ordem de magnitude mais intensa do que a luz recebida do Sol.

Bierson e seus colegas conduziram modelagem de computador para determinar o efeito que essa irradiação teria nas luas bebês, assumindo que Io – agora o corpo mais vulcânico do Sistema Solar – já teve uma quantidade significativa de gelo de água depois de terminar de se formar.

A equipe também usou as posições atuais das luas galileanas em relação a Júpiter, embora provavelmente estivessem mais próximas do planeta bilhões de anos atrás. Isso significa que a quantidade de radiação na qual eles foram banhados provavelmente foi maior do que os modelos encontrados, o que pode significar que os efeitos dessa radiação ocorreram mais rapidamente na realidade.

“Descobrimos”, eles escrevem em seu documento de conferência , “que durante os primeiros milhões de anos após sua formação, Io poderia ter temperaturas de equilíbrio superiores a 300 Kelvin (26,85 graus Celsius ou 80,33 graus Fahrenheit) devido à radiação joviana. “

Isso não parece muito quente – seria um lindo dia ameno, aqui na Terra – mas seria suficiente para derreter qualquer gelo superficial, produzindo oceanos significativos que, por sua vez, gerariam uma atmosfera de vapor d’água.

Ainda hoje, Io não consegue reter gases em sua atmosfera, produzidos por sua prolífica atividade vulcânica . Eles vazam rapidamente para o espaço, alimentando um anel de plasma que circunda Júpiter , alimentando o gigante gasoso e contribuindo para suas auroras ultravioleta permanentes . Quando a lua tinha acabado de se formar, a fuga atmosférica teria ocorrido da mesma forma, vazando aquele vapor de água para o espaço, deixando Io mais ressecada do que qualquer outra coisa no Sistema Solar.

O efeito em Europa teria sido menor do que o observado em Io, deixando para trás o suficiente para um oceano de superfície global e sua espessa cobertura de gelo. Inacreditavelmente, esse oceano é uma poça hoje em comparação com o que já foi, com uma grande proporção de sua água original perdida para o brilho inicial de Júpiter.

Ganímedes e Calisto, as luas galileanas mais distantes de Júpiter, têm porcentagens aproximadamente semelhantes de gelo e rocha; eles teriam permanecido praticamente inalterados pela irradiação inicial, e quaisquer mudanças entre eles teriam sido o resultado de diferenças em sua evolução subsequente.

As descobertas, acreditam Bierson e seus colegas, oferecem uma explicação clara e plausível para as estranhas diferenças de composição entre as quatro luas galileanas, que se acredita terem se formado a partir da mesma nuvem de poeira que circunda Júpiter.

“Os inventários voláteis que vemos hoje no satélite galileu podem ser o resultado de um processo forte ou de muitos atuando em conjunto”, concluem os pesquisadores .

“Neste trabalho, descobrimos que o aquecimento de Júpiter poderia ter removido qualquer estoque de água em Io em seus primeiros milhões de anos, se estivesse presente… No geral, mostramos que este é um processo que deve ser considerado quando outros lutam para explicar o gradiente de densidade observado. .”

A pesquisa foi apresentada na 54ª Conferência de Ciências Lunares e Planetárias .