Uma pequena e gelada lua de Saturno chamada Encélado é um dos principais alvos na busca por vida em outras partes do sistema solar. Um novo estudo reforça a ideia de que Encélado é um mundo habitável.
Os dados para aqueles novas descobertas de pesquisa vem da espaçonave Cassini, que orbitou Saturno de 2004-2017. Em 2005, a Cassini descobriu plumas de vapor de água semelhantes a gêiseres e grãos de gelo em erupção contínua de rachaduras na concha gelada de Encélado.
No último estudo, Nozair Khawaja, da Universidade Livre de Berlim, e sua equipe estabeleceram para reanalisar uma amostra da Cassini de material do pólo sul de Encélado.
A maioria das análises de partículas sólidas das plumas de Encélado foram feitas no anel E de Saturno. O anel E é um anel difuso externo no majestoso sistema de anéis que circunda o planeta. É continuamente reabastecido com material das plumas de Encélado. Mas este material não é fresco – e a exposição à radiação no espaço pode alterar as suas características.
O material mais jovem analisado por Khawaja e colegas foi amostrado pela Cassini durante um sobrevoo particularmente rápido sobre o pólo sul de Encélado. A utilização de material de pluma recém-ejetado garantiu a remoção de qualquer possível interferência de radiação.
Então, o que estas e outras análises de amostras de plumas nos dizem sobre Encélado? Descobriu-se que as primeiras amostras da Cassini continham sais de sódiosugerindo que as plumas são alimentadas por um oceano subterrâneo de água líquida em contato com um fundo rochoso. Observações posteriores da “oscilação” de Encélado (ligeiras mudanças na sua rotação) em relação a Saturno demonstraram que a sua camada exterior gelada está provavelmente completamente separada do núcleo rochoso abaixo.
Isto significa que o oceano subterrâneo de Encélado (imprensado entre o gelo e a rocha) é mundialestendendo-se por toda a lua. O oceano é provavelmente sustentado pela flexão das marés, onde o puxão gravitacional variável de Saturno em Encélado o estica e comprime, fazendo com que Encélado aqueça e evitando que o oceano congele e impedindo que o oceano congele.
A capacidade de (embora indirectamente) recolher amostras do oceano permitiu uma investigação mais abrangente da habitabilidade de Encélado – isto é, se Encélado contém os ingredientes necessários para a vida tal como a conhecemos (nomeadamente uma fonte de energia adequada e uma mistura de elementos químicos).
Amostragem das plumas
A análise das amostras da pluma da Cassini foi possível graças a uma técnica chamada “espectrometria de massa”. O processo começou com o impacto de alta velocidade entre a Cassini (voando a velocidades de quilômetros por segundo) e o material sólido da pluma que ela coletou.
Isso quebrou o material em fragmentos menores e carregados. Após o impacto, um instrumento expôs os fragmentos a um campo elétrico que os moveu em direção a um detector.
O momento do impacto dos fragmentos químicos com o detector foi então usado para determinar sua massa e carga. Os cientistas poderiam então “remontar o quebra-cabeça” para descobrir a identidade das moléculas que os fragmentos formaram.
Nasa/JPL-Caltech
Ao tentar determinar a habitabilidade, há certas moléculas a serem observadas nos dados. Os orgânicos são simplesmente moléculas que contêm carbono. Como a vida na Terra é fundamentalmente baseada no carbono, detectar moléculas contendo carbono de qualquer forma é um bom começo.
Os orgânicos foram detectados com confiança no material da pluma, incluindo “aminas”que podem ser precursores de aminoácidos (que por sua vez, podem ser precursores de proteínas). Muito maior “macromoléculas” também foram vistos. Mas a sua identidade exacta é actualmente incerta devido às limitações da instrumentação da Cassini.
O carbono é um dos elementos “CHNOPS” (carbono, hidrogênio, nitrogênio, oxigênio, fósforo e enxofre) que formam a maioria dos átomos dos organismos vivos na Terra. Além do enxofre, todos estes foram detectado com confiança no material da pluma.
A espectrometria de massa também pode indicar os tipos de fontes de energia disponíveis em um oceano. É pouco provável que a fotossíntese, a principal fonte de energia para a vida na Terra, seja viável em Encélado porque o seu oceano está enterrado sob quilómetros de gelo. A fotossíntese requer luz e o oceano quase certamente está escuro.
Felizmente, existem outras maneiras pelas quais a vida pode extrair energia do seu ambiente. No final da década de 1970, foram descobertos vastos ecossistemas nas profundezas dos oceanos da Terra, em torno das fontes hidrotermais – fissuras no fundo do oceano de onde emerge água quente rica em minerais.
Os micróbios que sobrevivem em torno das fontes hidrotermais são formas de vida “quimiossintética”. Eles utilizam as diversas substâncias encontradas nas águas hidrotermais para realizar reações químicas e obter a energia de que necessitam.
Parece que os ingredientes para algumas vias quimiossintéticas, como o dióxido de carbono e o hidrogénio, estão disponíveis em quantidades suficientes no oceano de Encélado para, teoricamente, torná-lo uma fonte de energia viável.
Na verdade, a quantidade de hidrogénio no material da pluma é tão grande que seria necessária uma fonte atual no oceano de Encélado para explicá-la, provavelmente fontes hidrotermais.
Estudo recente
É claro que precisamos ter cuidado ao usar o material da pluma para inferir o que há dentro do oceano. Os processos durante a formação da pluma (à medida que ela viaja através do gelo para o espaço) podem diluir ou concentrar certas substâncias. A forte radiação também pode fazer com que os produtos químicos dentro das plumas reajam, deixando o material não representativo do oceano de onde veio.
Ao analisar o material da pluma recém-ejetado, o estudo mais recente elimina esse problema. Devido à maior velocidade, as amostras obtidas durante este sobrevôo deveriam ter se fragmentado de uma forma que permitiria que mais tipos de moléculas se tornassem visíveis nos dados.
E as amostras recolhidas incluíam novas substâncias, bem como algumas já conhecidas, confirmando que provinham de Encélado e não de alteração radiativa. Algumas das substâncias recentemente detectadas sugerem ainda uma origem hidrotérmica.
Com conhecimento da potencial habitabilidade de Encélado a Agência Espacial Europeia está a planear uma missão lançamento na década de 2040que realizará sobrevoos em Encélado e possivelmente até orbitará e pousará em sua superfície.
Com um conjunto atualizado de instrumentos, a missão terá como objetivo procurar evidências de vida no material da pluma. Se a vida reside em torno de sistemas hidrotermais nas profundezas de Encélado, a sua viagem até ao topo do oceano e para o espaço pode ser longo e árduo.
Ainda trabalho recente por Fabian Klenner, da Universidade de Washington e colegas, mostraram que mesmo uma única célula bacteriana dentro de um grão de gelo poderia ser detectável por espectrometria de massa. Assim, permanece a esperança de que, se a vida reside em Encélado, a evidência dela possa estar flutuando no espaço, esperando que venhamos vê-la.
