Metano detectado em Encélado pode realmente ser um sinal de vida

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Plumas salgadas em Encélado, fotografadas por Cassini. Créditos: NASA / JPL-Caltech / Instituto de Ciências Espaciais.

Por Michelle Starr
Publicado na ScienceAlert

Quando a sonda Cassini-Huygens mergulhou através das plumas salgadas que saíam do interior da lua de Saturno, Encélado, fez uma detecção inesperada: uma coleção de compostos que também estão associados a fontes hidrotermais no fundo do oceano da Terra.

Em particular, a quantidade de metano nas plumas chamou a atenção dos astrobiólogos – parecia peculiarmente alta. Mesmo assim, ainda era possível que processos geoquímicos conhecidos (ou seja, não biológicos) pudessem ser responsáveis ​​pela abundância.

Isso não é mais o caso. Os cientistas determinaram que nenhum processo conhecido pode estar bombeando e expelindo a quantidade de metano observada em Encélado. Isso significa que pode ser um processo desconhecido – ou pode ser de origem biológica.

“Queríamos saber: Será que micróbios semelhantes à terra, que ‘comem’ o dihidrogênio e produzem metano, explicam a quantidade surpreendentemente grande de metano detectada pela Cassini?”, disse o biólogo Regis Ferriere, da Universidade do Arizona, nos Estados Unidos.

“A busca por tais micróbios, conhecidos como metanogênos, no fundo do mar de Encélado exigiria missões de mergulho profundo extremamente desafiadoras que não estão no horizonte em um futuro próximo”.

Só porque não podemos ver de pertinho, no entanto, não significa que não temos ferramentas para descobrir essas coisas. Os pesquisadores se voltaram para a modelagem matemática usando variáveis ​​conhecidas – processos que produzem metano aqui na Terra.

Encélado é um lugar fascinante. Está longe do Sol e é blindado por uma espessa camada de gelo. No entanto, fluindo abaixo desse gelo está um vasto oceano global, que pode ter correntes e os ingredientes necessários para a vida.

Alguém poderia pensar que um mundo oceânico longe do Sol pode ser frio demais para suportar vida, mas as forças planetárias das marés podem estar aquecendo o interior da lua.

Isso não apenas ajudaria a evitar que o oceano global congelasse, mas também poderia significar a presença de fontes hidrotermais. Como o nome sugere, são aberturas no fundo do oceano, onde o calor do interior quente se infiltra nas águas circundantes.

Na Terra, essas fontes são ecossistemas particularmente interessantes: a vida que prospera lá faz isso em uma teia alimentar baseada em reações químicas, conhecidas como quimiossíntese, em vez de fotossíntese, que depende do Sol.

Portanto, se as fontes hidrotermais estão presentes em Encélado – e todos os sinais parecem indicar que há uma boa chance de que estejam – então elas poderiam sustentar a vida mais ou menos como a conhecemos.

Os compostos associados às fontes hidrotermais que a Cassini detectou nas plumas de Encélado incluíam metano, dihidrogênio e dióxido de carbono. A equipe de pesquisa incorporou processos biológicos e geoquímicos conhecidos em sua modelagem para ver se eles poderiam reproduzir a abundância relativa desses compostos.

O primeiro passo foi observar a abundância de dihidrogênio e determinar se ele poderia ser produzido por atividade hidrotérmica. Em seguida, o próximo passo foi determinar se era suficiente para alimentar uma população de metanogênos hidrogenotróficos. Aqui na Terra, o domínio archaea (microrganismos unicelulares) que metaboliza o hidrogênio molecular e o dióxido de carbono para produzir metano.

“Não só poderíamos avaliar se as observações da Cassini são compatíveis com um ambiente habitável para toda a vida, mas também podemos fazer previsões quantitativas sobre as observações esperadas, caso a metanogênese realmente ocorra no fundo do mar de Encélado”, disse Ferriere.

O trabalho foi árduo, levando em consideração a temperatura do fundo do mar e as fontes hidrotermais, e o efeito que uma população desses micróbios teria sobre o meio ambiente. No final, a equipe descobriu que a abundância observada de metano era muito alta para ser resultado de processos geoquímicos conhecidos.

Isso significa que pode haver micróbios lá, nas profundezas escuras do oceano de Encélado.

Claro, essa não é a única explicação. Também pode haver processos geoquímicos em Encélado que não ocorrem aqui na Terra produzindo o composto.

Por exemplo, o metano primordial pode ter sido capturado dentro da lua na nebulosa solar durante a formação do Sistema Solar, e isso pode estar vazando. Outra possibilidade é a quebra da matéria orgânica primordial, produzindo metano como subproduto. Essas fontes são difíceis de modelar, mas ainda podem ser um fator.

A equipe queria apenas determinar a possibilidade de vida em Encélado.

“Obviamente, não estamos concluindo que existe vida no oceano de Encélado. Em vez disso, queríamos entender o quão provável seria que as fontes hidrotermais de Encélado pudessem ser habitadas por microrganismos semelhantes à Terra. É muito provável, os dados da Cassini nos dizem, de acordo com nosso modelos”, disse Ferriere.

“E a metanogênese biológica parece ser compatível com os dados. Em outras palavras, não podemos descartar a ‘hipótese de vida’ como altamente improvável. Para rejeitar a hipótese de vida, precisamos de mais dados de missões futuras”.

Atualmente não há missões dedicadas planejadas para visitar Encélado, mas existem outros corpos gelados semelhantes no Sistema Solar com missões pendentes que podem render mais informações sobre a habitabilidade da lua de gelo.

Europa Clipper está sendo enviado para estudar a lua gelada e que (possivelmente) tem gêiseres jorrando da superfície Europa de Júpiter, e o JUpiter ICy luons Explorer (JUICE) conduzirá uma investigação da mesma.

Várias missões a Encélado também foram propostas, e parece que há um interesse crescente em revisitar o mundo estranho e congelado e coletar novas observações.

“Esses dados”, escreveram os pesquisadores em seu estudo, “são extremamente necessários para identificar fontes abióticas de metano que possam explicar as observações da Cassini sem exigir metanogênese”.

A pesquisa foi publicada na Nature Astronomy.