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O que seria necessário para descobrir vida na lua gelada de Saturno, Encélado

Traduzido por Julio Batista
Original de Kylianne Chadwick para a Universidade do Arizona

Cercada por um vasto oceano sob uma espessa camada de gelo, Encélado é uma forte candidata a potencialmente abrigar vida alienígena. Uma equipe de pesquisadores liderada pela Universidade do Arizona, EUA, concluiu que uma futura missão poderia fornecer respostas mesmo sem pousar no pequeno mundo.

O mistério de se a vida alienígena microbiana pode habitar Encélado, uma das 83 luas de Saturno, pode ser resolvido por uma sonda espacial em órbita, de acordo com um novo estudo liderado por pesquisadores da Universidade do Arizona. Em um paper publicado no The Planetary Science Journal, pesquisadores mapeiam como uma missão espacial hipotética poderia fornecer respostas definitivas.

Quando Encélado foi inicialmente sondada em 1980 pela espaçonave Voyager 1 da NASA, parecia uma pequena “bola de neve” não muito empolgante no céu. Mais tarde, entre 2005 e 2017, a sonda Cassini da NASA passou pelo Sistema Saturniano e estudou os complexos anéis e luas de Saturno em detalhes sem precedentes. Os cientistas ficaram surpresos quando a Cassini descobriu que a espessa camada de gelo de Encélado esconde um vasto e quente oceano de água salgada que libera metano, um gás que normalmente se origina da vida microbiana na Terra.

O metano, junto com outras moléculas orgânicas que fazem parte dos blocos de construção da vida, foram detectados quando a Cassini voou através de plumas gigantes de água em erupção da superfície de Encélado. À medida que a pequena lua orbita o gigante gasoso anelado, ela está sendo espremida e puxada pelo imenso campo gravitacional de Saturno, aquecendo seu interior devido ao atrito. Como resultado, jatos de água espetaculares de rachaduras e fendas na superfície gelada de Encélado vão para o espaço.

No ano passado, uma equipe de cientistas da UArizona e da Universidade de Ciências e Letras de Paris calculou que, se a vida pudesse ter surgido em Encélado, há uma grande probabilidade de que sua presença pudesse explicar por que a lua está expelindo metano.

“Para saber se é esse o caso, devemos voltar a Encélado e olhar”, disse Régis Ferrière, autor sênior do novo paper e professor associado do Departamento de Ecologia e Biologia Evolutiva da UArizona.

Em seu último paper, Ferrière e seus colaboradores relatam que, embora a massa total hipotética de micróbios vivos no oceano de Encélado seja pequena, uma visita de uma espaçonave em órbita é tudo o que seria necessário para saber com certeza se micróbios semelhantes aos da Terra povoam o oceano de Encélado debaixo de sua camada de gelo.

Este gráfico mostra como os cientistas acreditam que a água interage com a rocha no fundo do oceano de Encélado para criar sistemas de fontes hidrotermais. Essas mesmas aberturas semelhantes a chaminés são encontradas ao longo das bordas das placas tectônicas nos oceanos da Terra, aproximadamente 2135 quilômetros abaixo da superfície. (Créditos: NASA/JPL-Caltech/Southwest Research Institute)

“Claramente, enviar um robô rastejando por rachaduras de gelo e mergulhando profundamente no fundo do mar não seria fácil”, disse Ferrière, explicando que missões mais realistas foram projetadas que usariam instrumentos atualizados para coletar amostras das plumas como a Cassini fez, ou mesmo pousar na superfície da lua.

“Ao simular os dados que uma espaçonave em órbita mais preparada e avançada reuniria apenas das plumas, nossa equipe agora mostrou que essa abordagem seria suficiente para determinar com confiança se há ou não vida no oceano de Encélado sem realmente ter que sondar as profundezas da lua”, disse ele. “Esta é uma perspectiva emocionante.”

Localizada a cerca de 1.300 milhões de quilômetros da Terra, Encélado completa uma órbita em torno de Saturno a cada 33 horas. Embora a lua não seja tão larga quanto o estado do Rio Grande do Sul, ela se destaca visualmente por causa de sua superfície; como um lago congelado brilhando ao sol, a lua reflete a luz como nenhum outro objeto no Sistema Solar. Ao longo do polo sul da lua, pelo menos 100 plumas gigantes de água irrompem através de rachaduras na paisagem gelada, como a lava de um vulcão ativo.

Os cientistas acreditam que o vapor de água e as partículas de gelo ejetadas por esses recursos semelhantes a gêiseres contribuem para um dos anéis icônicos de Saturno. Essa mistura ejetada, que traz gases e outras partículas das profundezas do oceano de Encélado, foi amostrada pela sonda Cassini.

O excesso de metano que a Cassini detectou nas plumas evoca imagens de ecossistemas extraordinários encontrados nas profundezas sem luz dos oceanos da Terra: fontes hidrotermais. Aqui, nas bordas de duas placas tectônicas adjacentes, o magma quente abaixo do fundo do mar aquece a água do oceano em leito rochoso poroso, criando “chaminés brancas”, fontes expelindo água do mar escaldante e saturada de minerais. Sem acesso à luz solar, os organismos dependem da energia armazenada em compostos químicos liberados pelas chaminés brancas para sobreviver.

“Em nosso planeta, as fontes hidrotermais fervilham de vida, grandes e pequenas, apesar da escuridão e da pressão extrema”, disse Ferrière. “As criaturas vivas mais simples que existem são micróbios chamados metanogênicos que se alimentam mesmo na ausência de luz solar.”

Os metanogênicos convertem di-hidrogênio e dióxido de carbono para ganhar energia, liberando metano como subproduto. O grupo de pesquisa de Ferrière modelou seus cálculos com base na hipótese de que Encélado possui micróbios metanogênicos que habitam fontes hidrotermais oceânicas semelhantes às encontradas na Terra. Dessa forma, os pesquisadores calcularam qual seria a massa total de metanogênicos em Encélado, bem como a probabilidade de que suas células e outras moléculas orgânicas pudessem ser ejetadas pelas plumas.

“Ficamos surpresos ao descobrir que a abundância hipotética de células equivaleria apenas à biomassa de uma única baleia no oceano global de Encélado”, disse o principal autor do paper, Antonin Affholder, pesquisador associado de pós-doutorado da UArizona que estava na Universidade de Ciências e Letras de Paris ao fazer esta pesquisa. “A biosfera de Encélado pode ser muito esparsa. No entanto, nossos modelos indicam que seria produtiva o suficiente para alimentar as plumas com moléculas ou células orgânicas suficientes para serem captadas por instrumentos a bordo de uma futura espaçonave.”

Encélado atraiu atenção recentemente como um local que um dia será revisitado e examinado com mais detalhes. Uma proposta, o “Enceladus Orbilander” (Orbitador e Aterrissador de Encélado, na tradução livre), projetado pelo Laboratório de Física Aplicada Johns Hopkins, prevê uma missão que coletaria dados extensos sobre Encélado aterrissando e orbitando este corpo celeste a partir da década de 2050.

“Nossa pesquisa mostra que, se uma biosfera estiver presente no oceano de Encélado, sinais de sua existência podem ser captados em material de pluma sem a necessidade de pousar ou perfurar”, disse Affholder, “mas tal missão exigiria que um orbitador voasse através a pluma várias vezes para coletar muito material oceânico.”

O documento inclui recomendações sobre a quantidade mínima de material que deve ser coletado das plumas para procurar com confiança células microbianas e certas moléculas orgânicas. Células observáveis ​​mostrariam evidência direta de vida.

“A possibilidade de que células reais possam ser encontradas pode ser pequena”, disse Affholder, “porque elas teriam que sobreviver ao processo de liberação de gases que as transportam através das plumas do oceano profundo para o vácuo do espaço – uma jornada e tanto para uma célula minúscula. “

Em vez disso, os autores sugerem que moléculas orgânicas detectadas, como aminoácidos específicos, serviriam como evidência indireta a favor ou contra um ambiente repleto de vida.

“Considerando que, de acordo com os cálculos, qualquer vida presente em Encélado seria extremamente esparsa, ainda há uma boa chance de nunca encontrarmos moléculas orgânicas suficientes nas plumas para concluir inequivocamente que ela está lá”, disse Ferrière. “Portanto, em vez de focar na questão do quanto é suficiente para provar que existe vida, perguntamos: ‘Qual é a quantidade máxima de material orgânico que poderia estar presente na ausência de vida?'”

Se todas as medições voltassem acima de um certo limite, isso poderia sinalizar que a vida é uma possibilidade séria, de acordo com os autores.

“A evidência definitiva de células vivas capturadas em um mundo alienígena pode permanecer indescritível por gerações”, disse Affholder. “Até então, o fato de não podermos descartar a existência de vida em Encélado é provavelmente o melhor que podemos fazer.”