Uma nova leitura dos dados recolhidos pela sonda Cassini, da NASA, há quase duas décadas revelou moléculas orgânicas novas e mais complexas na lua gelada Encélado, de Saturno - um sinal apelativo de que existe química ativa a decorrer nas profundezas do seu oceano oculto.
Encélado e a Cassini: moléculas orgânicas nas plumas de gelo e água
Nas plumas de gelo de água que irrompem de fraturas na crosta de Encélado, uma equipa liderada pelo astrobiólogo Nozair Khawaja, da Universidade de Estugarda (Alemanha), identificou um grande número de moléculas orgânicas, incluindo várias observadas pela primeira vez neste enquadramento.
Este trabalho constitui a primeira análise química pormenorizada de grãos de pluma recém-expelidos, em vez de partículas mais antigas e “envelhecidas” pelo ambiente espacial, presentes no anel E de Saturno.
Apesar de os processos que geram estas moléculas serem não biológicos, ou abióticos, muitas delas são essenciais a sistemas biológicos ou podem funcionar como precursores de vida.
"Há muitos caminhos possíveis desde as moléculas orgânicas que encontrámos nos dados da Cassini até compostos potencialmente relevantes do ponto de vista biológico, o que aumenta a probabilidade de a lua ser habitável", afirma Khawaja.
Mais intrigante ainda, as moléculas detetadas apontam para um ambiente semelhante a alguns existentes na Terra onde sabemos que a vida prospera - sistemas hidrotermais do oceano profundo. Na Terra, fontes hidrotermais produzem muitas das mesmas classes de compostos orgânicos, e os novos resultados sugerem que uma química semelhante no fundo do mar pode estar hoje ativa em Encélado.
Porque Encélado é um alvo de eleição na procura de vida extraterrestre
Encélado é um dos locais mais promissores do Sistema Solar para procurar vida fora da Terra. Sabe-se que existe um vasto oceano líquido sob o seu exterior gelado com vários quilómetros de espessura; na prática, a sonda Cassini de Saturno realizou múltiplas passagens através de enormes plumas de vapor de água e gelo projetadas a partir do interior.
Além disso, a forma como Encélado é “puxado” e “empurrado” pelas complexidades gravitacionais do sistema de Saturno exerce forças sobre o núcleo que podem gerar uma quantidade significativa de calor interno.
À distância fria a que Saturno orbita o Sol, a vida como a conhecemos na Terra dificilmente poderia depender da fotossíntese. No entanto, nas profundezas dos oceanos terrestres - onde a luz solar nunca chega - existem ecossistemas que prosperam em torno de fontes vulcânicas extremamente quentes, que libertam para a água circundante química capaz de sustentar vida. Os cientistas consideram plausível que existam fontes semelhantes em Encélado.
As amostras recolhidas pela Cassini do material expelido por Encélado, que contribui para formar o anel E de Saturno e é composto sobretudo por minúsculas partículas de gelo, já tinham revelado a presença de moléculas orgânicas. E a análise de material captado diretamente nas plumas entre 2005 e 2015 também apontava para uma química muito interessante no oceano da lua.
O desafio: ruído nos dados e limitações do Cosmic Dust Analyzer (CDA)
Ainda assim, havia obstáculos importantes para um exame químico realmente detalhado dos dados obtidos com o instrumento Cosmic Dust Analyzer (CDA) da Cassini. O CDA registou centenas de milhares de espectros de grãos de gelo do anel E de Saturno, gerando um volume enorme de informação para analisar. Já os dados das passagens pelas plumas apresentavam um nível de ruído muito superior, tornando a interpretação bastante mais difícil.
Em 2008, a Cassini atravessou uma pluma a uma velocidade muito elevada, de 17,7 quilómetros (11 milhas) por segundo - a mais alta de todas as suas passagens por Encélado. Essa velocidade produz um tipo de registo que não pode ser obtido de outra forma, mesmo que seja extremamente ruidoso.
"Os grãos de gelo contêm não só água congelada, mas também outras moléculas, incluindo orgânicas", explica Khawaja.
"A velocidades de impacto mais baixas, o gelo estilhaça-se e o sinal de agregados de moléculas de água pode ocultar o sinal de certas moléculas orgânicas. Mas quando os grãos de gelo atingem o CDA rapidamente, as moléculas de água não formam agregados, e temos a oportunidade de ver estes sinais que antes ficavam escondidos."
Novas técnicas de análise revelam química recém-expelida do interior de Encélado
Com técnicas de análise desenvolvidas mais recentemente - incluindo correspondência de espectros em laboratório com grandes bases de dados abertas - Khawaja e os seus colegas conseguiram filtrar o ruído e isolar esses sinais, expondo uma química que foi expelida recentemente do interior de Encélado, em contraste com o material mais antigo do anel E.
Os resultados mostraram um conjunto diversificado de aromáticos, aldeídos, ésteres, éteres e alcenos, bem como indícios de compostos de azoto-oxigénio. A deteção destas substâncias confirma que moléculas semelhantes encontradas no anel E de Saturno têm origem no interior de Encélado, e não são produto de “meteorização espacial”.
Somando estas deteções a descobertas anteriores da Cassini - sais, hidrogénio e fosfatos - significa que já foram identificados cinco dos seis elementos CHNOPS essenciais para a vida. O único que falta detetar é o enxofre.
A equipa salienta que estes compostos são todos produzidos por vias abióticas, mas muitos deles funcionam como precursores de química biológica. Além disso, são compatíveis com um ambiente hidrotermal, constituindo a evidência mais forte até agora de que estes sistemas existem em Encélado.
A partir daqui, as possibilidades de investigação tornam-se ainda mais entusiasmantes.
"Mesmo não encontrar vida em Encélado seria uma descoberta enorme, porque levanta questões sérias sobre porque é que a vida não está presente num ambiente destes quando as condições certas existem", diz Khawaja.
"Há muito mais nos dados que estamos atualmente a explorar, por isso esperamos vir a descobrir mais num futuro próximo."
A investigação foi publicada na Nature Astronomy.
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