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Orbita Júpiter · Lua

Calisto

O corpo com mais crateras do sistema solar — a antiga superfície gelada de Calisto quase não mudou em ~4 mil milhões de anos.

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Calisto é a mais externa das quatro luas galileanas de Júpiter e, com cerca de 2.410 km de raio, a segunda maior depois de Ganimedes — um mundo quase do tamanho do planeta Mercúrio. Galileu Galilei a avistou pela primeira vez como um ponto tênue de luz ao lado de Júpiter em janeiro de 1610, e ela recebe o nome de uma ninfa da mitologia grega que Zeus transformou em ursa. Enquanto suas irmãs mais internas são inquietas — Io em erupção, Europa se rachando, Ganimedes se renovando —, Calisto é a tranquila: uma esfera escura de gelo e rocha, densamente coberta de crateras, que mal mudou de face em cerca de quatro bilhões de anos.

Essa tranquilidade é exatamente o que a torna interessante. Calisto orbita longe o suficiente de Júpiter para escapar do pior da radiação implacável do planeta, e pode esconder um oceano salgado sob sua crosta antiga. É, por várias medidas, o pedaço de terreno mais benigno de todo o sistema joviano.

A superfície mais castigada do sistema solar

Nenhum outro corpo exibe sua história de forma tão evidente. A superfície de Calisto está saturada de crateras de impacto, o que significa que novos impactos agora, em sua maioria, apagam os mais antigos — a marca de uma crosta que registrou cerca de quatro bilhões de anos de bombardeio com quase nenhuma renovação geológica. Não há cadeias de montanhas, nem vulcões, nem sistemas de falhas evidentes; o que cai do céu simplesmente permanece.

Sua característica mais marcante é Valhalla, a maior bacia de impacto de múltiplos anéis conhecida em qualquer lugar. Uma planície central brilhante, com algumas centenas de quilômetros de diâmetro, é cercada por anéis concêntricos — ondulações congeladas na crosta de gelo — que se espalham para fora até cerca de 1.900 km do centro, como o padrão que um seixo deixa em um lago. A Voyager 1 revelou Valhalla pela primeira vez em 1979. Um segundo grande alvo circular, Asgard, se estende por cerca de 1.600 km. Entre as grandes bacias, o terreno se desfaz em protuberâncias e agulhas de gelo escuro e empoeirado, erodindo lentamente à medida que a geada mais clara sublima.

Metade gelo, metade rocha — e apenas parcialmente separados

A densidade média de Calisto, de cerca de 1,83 g/cm³, é a mais baixa das quatro luas galileanas, o que implica um interior com proporções aproximadamente iguais de rocha e gelo de água. Ao contrário de Ganimedes ou dos planetas rochosos, ela parece nunca ter se diferenciado completamente em um núcleo metálico limpo, um manto rochoso e uma crosta de gelo. Em vez disso, a rocha e o gelo permanecem parcialmente misturados, com a proporção de rocha aumentando apenas gradualmente em direção a um centro comprimido.

Esse interior pela metade é, em si, uma pista. Sugere que Calisto se formou lentamente e permaneceu fria, nunca gerando calor interno suficiente para derreter e separar seus ingredientes — o oposto das histórias quentes e turbulentas registradas em suas vizinhas.

A lua que a ressonância esqueceu

O motivo pelo qual Calisto está 'morta' enquanto Io, Europa e Ganimedes estão 'vivas' se resume à geometria orbital. Essas três luas mais internas estão presas na ressonância de Laplace, um ritmo gravitacional de 4:2:1 explicado pela primeira vez por Pierre-Simon Laplace no início do século XIX. Esse cabo de guerra mantém suas órbitas levemente alongadas, e as marés de Júpiter flexionam seus interiores a cada volta — aquecendo Io até torná-la o corpo mais vulcânico do sistema solar e ajudando a manter líquidos os oceanos dentro de Europa e Ganimedes.

Calisto fica fora dessa cadeia. Ela circula Júpiter a cada 16,7 dias, a cerca de 1,88 milhão de km — quase o dobro da distância de Ganimedes —, com uma órbita quase perfeitamente circular e muito pouco inclinada (0,19°), sem nenhuma lua grande além dela para perturbá-la. Sem a força de ressonância, ela sente quase nenhum aquecimento de maré, e por isso nunca desenvolveu o motor interno que remodelou as outras.

Um oceano escondido e um sopro de ar

Apesar de seu exterior frio e inerte, Calisto pode não estar completamente congelada por dentro. Quando a espaçonave Galileo, da NASA, passou por ela no final da década de 1990, seu magnetômetro detectou correntes induzidas pelo campo magnético variável de Júpiter — o tipo de assinatura que uma camada de líquido salgado e eletricamente condutor produziria. A interpretação predominante é a de um oceano subsuperficial com talvez 100 a 150 km de espessura, soterrado sob cerca de 150 a 250 km de gelo. Mantido líquido não por marés, mas provavelmente por sais anticongelantes ou amônia e um fio contínuo de calor radioativo, seria um oceano muito diferente do de Europa.

Calisto também possui uma tênue exosfera de dióxido de carbono e oxigênio molecular, liberada à medida que a luz solar e partículas carregadas atuam sobre sua superfície gelada. As temperaturas diurnas atingem um pico de cerca de 165 K (aproximadamente −108 °C) no equador e despencam para menos de 80 K à noite — frias o suficiente para que qualquer gelo de água exposto seja efetivamente duro como pedra.

Explorada de passagem, finalmente visada

Todas as missões de espaço profundo ao sistema solar exterior deram uma olhada em Calisto, uma a uma: as Pioneer 10 e 11 na década de 1970, depois ambas as Voyager em 1979, e finalmente a sonda orbital Galileo, da NASA, que fez uma série de sobrevoos próximos entre 1996 e 2001 e trouxe as imagens detalhadas e os dados de magnetômetro nos quais ainda nos baseamos. Por décadas, porém, Calisto foi sempre apenas um alvo de oportunidade, e não um destino em si.

Isso agora está mudando. A JUICE (Jupiter Icy Moons Explorer), da ESA, lançada em 14 de abril de 2023 e com chegada prevista para 2031, foi projetada para estudar Ganimedes, Europa e Calisto em conjunto. Sua turnê inclui cerca de 21 sobrevoos de Calisto — o levantamento mais completo que a lua já recebeu —, sondando a profundidade e a realidade de seu oceano soterrado e mapeando a superfície antiga em detalhe muito mais nítido do que a Galileo conseguiu.

O terreno mais seguro ao redor de Júpiter

Como orbita bem além dos cinturões de radiação mais intensos de Júpiter, a superfície de Calisto recebe uma dose diária cerca de dez vezes maior que o nível natural de fundo da superfície terrestre — trivial se comparado ao ambiente letal de Europa ou Io. Combine isso com estabilidade geológica, gelo de água abundante e baixa gravidade que facilita decolar de volta, e Calisto há muito é cogitada como o posto de apoio natural para a exploração humana do sistema joviano. Um estudo da NASA de 2003 sobre missões tripuladas aos planetas exteriores (o conceito Human Outer Planets Exploration, ou HOPE) a apontou como a única grande lua onde astronautas poderiam realisticamente operar na superfície, usando-a como base para explorar remotamente as luas internas, mais hostis.

Encontrando Calisto você mesmo

Não é preciso sair da Terra para ver Calisto. Qualquer par de binóculos bem estabilizados ou um telescópio pequeno mostrará as quatro luas galileanas como pequenas estrelas alinhadas de ambos os lados de Júpiter — a mesma visão que derrubou a cosmologia de Galileu em 1610. Calisto é a mais externa das quatro e se afasta mais do planeta, por isso costuma ser a mais fácil de identificar, claramente separada do brilho de Júpiter. Observe ao longo de algumas noites e as luas mudarão de posição visivelmente; como Calisto leva quase 17 dias para circular Júpiter, é a dançarina mais vagarosa do conjunto, derivando lentamente enquanto as três internas vão e voltam noite após noite.

Em números

TipoLua
OrbitaJúpiter
Raio médio2,410.3 km
Distância orbital média1,882,700 km
Período orbital16.7 dias
Inclinação orbital0.192°

Fontes e leituras adicionais