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Potencial fonte de energia para a vida em lua de Saturno Encélado é encontrada

 

Com informações da NASA e do Space.com

O sexto maior satélite natural de Saturno, a gelada lua Encélado, parece cada vez mais um mundo que pode abrigar a vida.

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Duas missões veteranas da NASA estão fornecendo novos detalhes sobre as luas geladas e oceânicas de Júpiter e Saturno, aumentando ainda mais o interesse científico por estes e por outros “mundos oceânicos” em nosso sistema solar e além dele. As descobertas são apresentadas em artigos publicados na quinta-feira por pesquisadores da missão Cassini para Saturno da NASA e do Telescópio Espacial Hubble.

Nos artigos científicos, os cientistas da Cassini anunciam que uma forma de energia química na qual a vida poderia se alimentar parece existir na lua de Saturno Encélado, e os pesquisadores do telescópio Hubble relatam evidências adicionais de plumas em erupção da lua Europa de Júpiter. As duas novidades foram anunciadas hoje pela agência espacial dos Estados Unidos em um conferência de imprensa, transmitida ao vivo pela internet.

Os mesmos tipos de reações químicas que sustentam a vida perto de fontes hidrotermais de profundidade aqui na Terra poderiam estar ocorrendo dentro do oceano submerso de Encélado, um novo estudo publicado hoje (13 de abril) na revista Science sugere.

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Essas reações dependem da presença de hidrogênio molecular (H2), que, segundo o novo estudo anunciado hoje pela NASA, provavelmente é produzido continuamente por reações entre água quente e rochas no fundo do mar de Encélado.

Imagem com cores realçadas de Encélado, obtida pela nave espacial Cassini da NASA. Na imagem, vemos as fraturas de

Imagem com cores realçadas de Encélado, obtida pela nave espacial Cassini da NASA. Na imagem, vemos as fraturas de “listra de tigre”, das quais os gêiseres explodem gelo de água e outros materiais do oceano subsuperficial da lua de Saturno para o espaço. Crédito: NASA / JPL / Space Science Institute (Clique aqui para ver a imagem em tamanho maior.)

“A abundância de hidrogênio molecular, juntamente com as espécies de carbonato previamente observadas, sugerem um estado de desequilíbrio químico no oceano de Encélado, o que representa uma fonte de energia química capaz de suportar a vida”, disse Jeffrey Seewald, do Departamento de Química e Geoquímica Marinha do Woods Hole Oceanographic Institute em Massachusetts, escreveu no anexo “Perspectivas” do artigo na mesma edição da Science. Seewald não esteve envolvido no novo estudo dos oceanos de Encélado.

Um mundo de gêiseres oceânicos explodindo

A lua Encélado de 504 quilômetros de largura é apenas a sexta maior lua de Saturno, mas esse corpo celeste tem se destacado nas mentes dos astrobiólogos desde 2005.

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Naquele ano, a sonda Cassini da NASA, em órbita de Saturno, viu primeiramente gêiseres de gelo de água que entravam em erupção das fissuras chamadas de “listra de tigre”, perto do polo sul de Encélado. Os cientistas pensam que estes gêiseres estão jorrando o material de um considerável oceano enterrado sob um manto de gelo existente na superfície do satélite natural.

Assim, Encélado tem água líquida, um dos ingredientes-chave necessários para a vida como a conhecemos. Este oceano permanece líquido porque o imenso puxão gravitacional de Saturno torce e estica a lua, gerando calor de “maré” interno. E o novo estudo publicado hoje na Science sugere que o satélite possui outro ingrediente chave: uma fonte de energia.

Uma equipe de pesquisadores liderada por Hunter Waite, do Southwest Research Institute (SwRI) em San Antonio, analisou observações feitas pela Cassini durante o mergulho de outubro de 2015 através da pluma de geleira de Encélado.

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Este mergulho foi especial de várias maneiras. Por um lado, foi o mergulho mais profundo da Cassini através da pluma; a sonda chegou a uma distância de apenas 49 quilômetros da superfície de Encelado. Além disso, o instrumento de espectrometria de massa de íon e neutro (INMS) da Cassini alternou entre os modos “fonte aberta” e “fonte fechada” durante o encontro, em vez de aderir à usual fonte fechada.

O instrumento INMS é apenas 0,25 por cento tão sensível no modo “open-source” (fonte aberta) quanto no modo de fonte fechada, escreveram Waite e seus colegas no novo artigo da Science. Mas a fonte aberta tem uma vantagem chave: minimiza os artefatos que complicaram as tentativas anteriores de medir os níveis de H2 na pluma.

Com este obstáculo analítico apuradas, Waite e sua equipe foram capazes de calcular que a quantidade H2 constitui entre 0,4 por cento e 1,4 por cento do volume da pluma de gêiser de Encélado. Outros cálculos revelaram que o dióxido de carbono (CO2) compõe um adicional de 0,3% a 0,8% do volume da pluma.

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O hidrogênio molecular provavelmente está sendo produzido continuamente por reações entre água quente e rochas dentro e ao redor do núcleo de Encélado, Waite e seus colegas concluíram. E essa explicação hidrotermal é também consistente com um estudo de 2016 por outro grupo de pesquisa, que concluiu que minúsculos grãos de sílica detectados pela Cassini poderiam ter sido produzidos somente em água quente em profundidades significativas.

Mesmo assim, os pesquisadores consideraram outras possíveis explicações para os resultados de agora do INMS da Cassini e descobriram que elas estavam falhando. Por exemplo, nem o oceano de Encélado nem sua concha de gelo são reservatórios viáveis a longo prazo para o H2 volátil, escreveram os autores, e os processos que desassociam o H2 do gelo de água do manto externo não parecem capazes de gerar o volume de H2 medido na pluma.

Sem título

Mais de cem gêiseres individuais expelem partículas de gelo de água, moléculas orgânicas e outros materiais no espaço da região polar sul da lua de Saturno Encélado, como visto aqui pela nave espacial Cassini da NASA. Crédito: NASA / JPL / SSI (Veja a fotografia em maiores detalhes clicando aqui.)

“A história parece estar se encaixando”, disse Chris Glein, do SwRI, e coautor do novo artigo de hoje na Science, ao Space.com.

Reações químicas de profundidade

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As fontes hidrotermais terrestres do fundo do mar sustentam comunidades ricas em vida, ecossistemas alimentados por energia química em vez de luz solar.

“Algumas das vias metabólicas mais primitivas utilizadas pelos micróbios nesses ambientes envolvem a redução do dióxido de carbono (CO2) com H2 para formar metano (CH4) por um processo conhecido como metanogênese”, escreveu Seewald.

A presença inferida de H2 e CO2 no oceano de Encélado sugere, portanto, que reações semelhantes poderiam estar ocorrendo bem abaixo da capa de gelada da lua saturnina. Glein afirmou também que, de fato, os níveis observados de H2 indicam que uma grande quantidade de energia química está potencialmente disponível no oceano. “É um pouco maior do que a energia mínima necessária para apoiar a metanogênese”, ele disse.

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Este gráfico ilustra como os cientistas da sonda Cassini acreditam que a água interage com a rocha no fundo do oceano da lua gelada Encélado de Saturno, produzindo gás de hidrogênio. Crédito: NASA/JPL-Caltech

Este gráfico ilustra como os cientistas da sonda Cassini acreditam que a água interage com a rocha no fundo do oceano da lua gelada Encélado de Saturno, produzindo gás de hidrogênio. Crédito: NASA/JPL-Caltech

Glein sublinhou, no entanto, que ninguém sabe se tais reações estão realmente ocorrendo em Encélado. “Isso não é uma detecção de vida”, disse Glein. “Isso aumenta a habitabilidade, mas eu nunca sugeriria que isso por si só faz com que Encélado tenha mais ou menos probabilidade de ter vida. Acho que a única maneira de responder a essa pergunta é que precisamos de mais dados.”

Seewald também aconselhou cautela nas interpretações astrobiológicas. Ele observou, por exemplo, que o hidrogênio molecular é raro na água do mar da Terra, porque os micróbios famintos rapidamente o devoram.

“A presença de H2 no oceano de Encelado é um indicador da ausência de vida, ou é um reflexo do um ambiente geoquímico muito diferente e dos ecossistemas associados em Encélado?” Seewald escreveu. “Ainda temos um longo caminho a percorrer em nossa compreensão dos processos que regulam o intercâmbio de massa e calor através das interfaces geológicas que definem a estrutura interna de Encélado e de outros corpos planetários cobertos de gelo”, concluiu o pesquisador.

Leia sobre as descobertas em Europa anuncias hoje aqui. A ilustração mostrada na imagem de capa acima (créditos: NASA / JPL-Caltech; clique aqui para vê-la ampliada) representa o mergulho da Cassini através da pluma de Encélado em 2015. As novas descobertas de Cassini sobre mundo oceânico de Encélado e de Europa pelo Hubble ajudarão a informar a futura exploração espacial e a busca mais ampla pela vida além da Terra.

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Referências

  1. WAITE, J. Hunter et al. Cassini finds molecular hydrogen in the Enceladus plume: Evidence for hydrothermal processes. Science, p. 1-6,  2017. Disponível em: <http://science.sciencemag.org/content/356/6334/155>. Acesso em: 13 abr. 2017. DOI: 10.1126/science.aai8703
  2. NASA, Release.NASA Missions Provide New Insights into ‘Ocean Worlds’ in Our Solar System. Disponível em: <https://www.nasa.gov/press-release/nasa-missions-provide-new-insights-into-ocean-worlds-in-our-solar-system>. Acesso em: 13 abr. 2017.
  3. WALL, Mike.Potential Energy Source for Life Spotted on Saturn Moon Enceladus. Disponível em: <http://www.space.com/36455-saturn-moon-enceladus-energy-source-life.html>. Acesso em: 13 abr. 2017.

 

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Mestrando em Estudos Ambientais pela UCES, Buenos Aires. Graduado em Engenharia Civil e pós-graduado em Gestão Pública e Controladoria Governamental. Com interesse por ciência, tecnologia, filosofia, desenvolvimento sustentável e diversas outras áreas do conhecimento humano.

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