A lua Encélado, de Saturno, apresenta um oceano subterrâneo aquecido coberto de gelo. Em uma extraordinária nova descoberta, cientistas confirmaram a existência de uma fonte de energia química imersa na água da lua que é capaz de sustentar organismos vivos aqui na Terra. Encélado é agora oficialmente o melhor lugar além da Terra para procurarmos por vida.
Hidrogênio molecular está sendo produzido no oceano de Encélado, de acordo com um novo estudo publicado nesta quinta-feira na Science. A origem mais plausível desse hidrogênio são reações hidrotérmicas entre rochas quentes e a água do oceano sob a superfície congelada da lua. Então, além de água aquecida, moléculas orgânicas e certos minerais, essa lua também está produzindo uma fonte acessível de energia que pode possivelmente suportar micróbios alienígenas.
De fato, sabemos que processos hidrotérmicos próximos a aberturas vulcânicas podem sustentar complexos ecossistemas aqui na Terra. O novo estudo marca um importante desenvolvimento na nossa capacidade de analisar a habitabilidade em objetos celestiais distantes, enquanto mostra o caminho para missões futuras.
Pouco observada em comparação com a lua congelada de Júpiter, Europa, Encélado é um dos objetos mais fascinantes do nosso Sistema Solar. Uma lua saturnina de tamanho médio que mede cerca de 504 quilômetros de diâmetro, ela apresenta uma superfície geológica jovem e dinâmica. Por estar em uma esfera excêntrica (não circular) ao redor de seu planeta gigante gasoso, os cientistas acreditam que as forças gravitacionais estão fazendo Encélado se deformar e contorcer, e que essas contorções estão gerando calor no núcleo rochoso da lua. O calor gerado por essas forças de maré provavelmente é o que permite à lua sustentar água em estado líquido — e muita água. Encélado pode ser coberta por uma casca de gelo, mas por baixo da superfície se estende um de cerca de 60 quilômetros de profundidade. O oceano escondido, que chega a ter 90º C no fundo, é uma das muitas razões que tornam .
Gêiseres em erupção através da superfície gelada de Encélado. (Imagem: NASA)
Em , a sonda Cassini, da NASA, identificou plumas em erupção no terreno do polo sul de Encélado, ejetando vapor de água e partículas sólidas de seu oceano subterrâneo para o espaço. Em , a NASA enviou a Cassini para dar um mergulho profundo através desse vapor, coletando informações valiosas com seus instrumentos, especialmente o (INMS). Análises químicas das plumas indicaram a presença de moléculas orgânicas contendo hidrogênio, assim como sais e silicatos, o que sugeria fortemente que um oceano de água líquida estava em contato com um núcleo rochoso.
“Isso não nos diz se existe vida lá ou não, apenas apoia fortemente a teoria de um oceano capaz de sustentar vida.”
Em uma através das plumas, o INMS da Cassini foi deixado em um modo que minimizava interferências nas medições da fonte de energia de hidrogênio molecular, ou H2, durante voos anteriores. Essa análise melhorou os dados que os cientistas J. Hunter Waite, Christopher Glein, Jonathan Lunine e outros receberam, confirmando que o hidrogênio molecular detectado pela Cassini está de fato sendo produzido dentro de Encélado. No que concerne descobertas científicas, isso é uma grande coisa.
Hidrogênio molecular é leve e quimicamente reativo, então não é o tipo de coisa que apareceria normalmente em volta de uma lua sem uma fonte para reabastecê-lo. A confirmação essencialmente significa que algum tipo de processo químico está ativamente produzindo as moléculas dentro da lua em si.
É possível que aberturas hidrotermais similares às que existem na Terra também existam em Encélado. (Imagem: NASA)
“No nosso artigo, olhamos para diversas maneiras como Encélado pode estar produzindo hidrogênio molecular”, Lunine, astrônomo do Cornell Center for Astrophysics and Planetary Science, disse ao Gizmodo. “O que parece explicar as grandes quantidades de hidrogênio molecular observadas é a reação no fundo do mar com certos tipos de minerais com água quente, o que produz hidrogênio molecular.” Em outras palavras, uma reação hidrotérmica.
“Cassini descobriu muito hidrogênio, tanto que ele deve estar sendo produzido ativamente”, Lunine continua. “Se a atividade hidrotérmica que produz o hidrogênio molecular parasse, o hidrogênio molecular seria consumido por reações até ter muito pouco sobrando, muito menos do que foi observado pelo INMS.”
Se reações químicas hidrotermais são de fato responsáveis pelo hidrogênio molecular, isso quer dizer que o por Cassini pode ter sido gerado do dióxido de carbono (também detectado pela Cassini) através de uma reação com o hidrogênio. Quando Cassini voou através da pluma em 2015, mediu mais de 1,4% de hidrogênio por volume de amostra, e até 0,9% por volume de dióxido de carbono. Juntos, eles são um sinal de um processo chamado metanogênese, uma reação metabólica que suporta micróbios em ambientes escuros embaixo d’água na Terra.
“Essas reações entre água e minerais são o restaurante no fundo do oceano de Encélado, fazendo comidas [por exemplo, hidrogênio molecular (H2) e metano (CH4)] que micróbios primitivos poderiam consumir”, disse Lumine. “Isso não nos diz se existe vida lá ou não, apenas apoia fortemente a teoria de um oceano capaz de sustentar vida.”
Uma abertura hidrotermal na Terra. (Imagem: NOAA)
Também especulamos que ambientes de aberturas hidrotermais de fundo de mar existam na lua de Júpiter, Europa. Essas aberturas são de importância crítica para astrobiólogos, já que se sabe que elas são capazes de sustentar ecossistemas inteiros aqui na Terra. Além do mais, a recente descoberta do que pode ser o fóssil mais antigo do mundo no Quebec sugere que a vida na Terra pode ter se originado ao redor de aberturas hidrotermais.
“A descoberta de H2 completa os motivos de termos que voltar para Encélado para procurar vida”, disse Lunine. “A descoberta de hidrogênio molecular nativo completa o conjunto do que eu chamaria de requerimentos ‘básicos’ para vida como a conhecemos: água líquida, moléculas orgânicas, minerais e uma fonte acessível de energia ‘grátis’. O H2 nos apresenta essa última necessidade.”
Felizmente, pode parecer mais fácil detectar sinais de vida nessa lua do que achamos. Nós podemos potencialmente fazer isso apenas voando através de uma pluma equipados com instrumentos mais modernos do que os da Cassini (lembre-se, a Cassini foi lançada 20 anos atrás). Os cientistas podem olhar para a química da pluma em maiores detalhes, procurando sinais de vida molecular no oceanos abaixo da superfície; em outras palavras, nós deixaríamos o oceano vir até nós. Isso basicamente descreve a missão (ELF), que não envolveria nenhum pouso, perfuração ou derretimento, apenas cerca de dez mergulhos nas atraentes plumas do polo sul de Encélado.
“Então Encélado é, na minha opinião, o melhor lugar além da Terra para procurarmos por vida, um oceano demonstradamente habitável que está sendo espirrado no espaço para nós experimentarmos”, Lumine disse ao Gizmodo. “O que estamos esperando?”
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