Cientistas encontram elemento essencial para a vida em um oceano da lua de Saturno, Encélado

Em 9 de outubro de 2008, logo após chegar a 25 quilômetros (15,6 milhas) da superfície de Encélado, a Cassini da NASA capturou este impressionante mosaico enquanto a espaçonave se afastava desta lua geologicamente ativa de Saturno. Imagem via NASA/JPL/Space Science Institute

#Encélado 

Encélado é a pequena lua de Saturno que parece ter tudo. Sua superfície gelada é intrincadamente esculpida por processos geológicos em andamento. Sua casca gelada recobre um oceano líquido interno. Lá, a água quente quimicamente carregada vaza do núcleo rochoso para o fundo do oceano – potencialmente fornecendo alimento para a vida microbiana.

Agora, um novo estudo, publicado na Nature, descobriu mais evidências. Apresenta a primeira prova de que o oceano de Encélado contém fósforo, elemento essencial à vida.

Uma história complicada de fraturamento da crosta gelada é aparente nesta visão de 80 km de largura da região de Samarkand Sulci em Encélado. NASA/JPL-Caltech/Instituto de Ciências Espaciais

A espaçonave Cassini, operada em órbita sobre Saturno 2004-17 pela Nasa e pela Agência Espacial Européia (Esa), encontrou plumas de partículas de gelo saindo de rachaduras. Estes penetram através da casca de gelo, de modo que a água do oceano no fundo de cada fenda é exposta ao vácuo do espaço, onde a falta de pressão confinante faz com que borbulhe e vaporize na forma de plumas.

Essas plumas forneceram amostras de spray do oceano interno de Enceladus que foram coletadas para análise pela Cassini durante vários sobrevôos – um bônus que não foi previsto quando a missão foi inicialmente planejada.

Partículas analisadas durante essas breves passagens pelas plumas demonstraram que o gelo está contaminado por vestígios de moléculas orgânicas simples, bem como hidrogênio molecular e minúsculas partículas de sílica. Juntos, eles indicam que as reações químicas entre a água e as rochas quentes ocorrem no fundo do oceano, provavelmente em “fontes hidrotermais” (uma fissura que libera água aquecida) semelhantes às da Terra.

Isso é significativo. Isso significa que Encélado tem todos os ingredientes para a vida microbiana se sustentar (na ausência de luz solar). Na verdade, é o cenário considerado mais provável de ter ajudado a vida na Terra a começar. Se aconteceu na Terra, poderia ter acontecido dentro de Encélado também.

Partículas de gelo, com apenas um traço de fosfato, saindo de perto do polo sul de Encélado, conforme fotografado pela Cassini em 2010. NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute

Link perdido

Toda a vida na Terra requer seis elementos essenciais: carbono, hidrogênio, nitrogênio, oxigênio, fósforo e enxofre – conhecidos coletivamente pelo acrônimo dificilmente pronunciado CHNOPS. Cinco desses seis elementos essenciais foram detectados nas amostras da pluma de Encélado há vários anos, mas o fósforo nunca havia sido encontrado.

O fósforo é um ingrediente vital, porque é necessário para os grupos de fosfato (fósforo mais oxigênio) que ligam as longas cadeias de ácidos nucléicos, como DNA e RNA, que armazenam informações genéticas. Também permite que as células armazenem energia por meio de moléculas como o adenosídeo trifosfato (abreviação de ATP).

Claro, não sabemos ao certo se a vida dentro de Encélado (se existir) é obrigada a usar ácidos nucléicos ou ATP. No entanto, como a presença de fósforo é essencial para a vida como a conhecemos, isso torna Encélado uma perspectiva mais provável agora que temos certeza de que há fósforo suficiente disponível lá.

Encélado, um pequeno ponto embutido no anel E de Saturno. NASA/JPL/Instituto de Ciências Espaciais

Coleta sagaz

A equipe encontrou o fósforo de Encélado evitando os dados confusos coletados durante os zooms freneticamente rápidos da Cassini pelas plumas. Em vez disso, eles vasculharam dados esparsos acumulados de maneira mais vagarosa pelo Analisador de Poeira Cósmica da Cassini durante 15 períodos entre 2004 e 2008, enquanto a Cassini viajava dentro de um dos anéis de Saturno: o “E-ring”. Encélado viaja ao longo deste aro enquanto orbita.

O aro E-ring tem mais de 2.000 km de espessura. Cerca de 30% das partículas de gelo emitidas nas plumas de Encélado vão parar ali, como demonstra uma imagem recente do Telescópio Espacial James Webb, que é a única prova que temos de que as plumas ainda estavam ativas cinco anos após o fim da Cassini. missão.

Inferior esquerdo: A pluma de Encélado, fotografada em um alcance de mais de um bilhão de quilômetros pelo telescópio James Webb (James Webb), acompanhada por uma impressão artística. NASA, ESA, CSA, STScI, Leah Hustak (STScI)

Classificando através de análises de quase mil partículas de gelo, que se acredita representarem spray congelado de Encélado, os pesquisadores encontraram nove delas que continham fosfatos. Isso pode parecer pouco, mas é o suficiente para demonstrar que Encélado tem fósforo dissolvido mais do que suficiente em seu oceano para permitir o funcionamento da vida ali.

De fato, experimentos laboratoriais de acompanhamento sugerem que a concentração de fósforo dissolvido na água do oceano de Encélado pode até ser centenas de vezes maior do que nos oceanos da Terra.

A equipe argumenta que suas descobertas e modelagem associada tornam provável que qualquer lua gelada que tenha crescido mais longe do Sol do que a “linha de neve de dióxido de carbono” do Sistema Solar – um local onde as temperaturas durante a formação planetária foram baixas o suficiente para o dióxido de carbono se tornar gelo – é susceptíveis de conter fósforo abundante. Esta condição é satisfeita para luas geladas em Saturno e além, mas não em Júpiter.

Um modelo 3D da lua de Saturno, Enceladus, uma lua gelada com um oceano oculto no subsolo. Via NASA

A distância de Júpiter ao Sol o coloca além da “linha de gelo de água” (onde a água se torna gelo), mas está muito perto do Sol e, portanto, muito quente para estar além da linha de neve de dióxido de carbono.

Então, onde isso deixa a lua de Júpiter, Europa, um alvo para missões que devem chegar daqui a dez anos?

Esta lua tem sido amplamente elogiada como potencialmente capaz de suportar uma biosfera mais próspera do que Encélado por causa de seu tamanho maior e maior armazenamento de energia química em seu interior rochoso. A equipe por trás do novo estudo é reticente sobre isso, mas sua modelagem sugere uma concentração de fosfato no oceano interno de Europa cerca de mil vezes menor do que em Encélado.

Para mim, isso não muda o jogo, e devemos continuar esperando que Europa seja habitável. Mas seria reconfortante encontrar alguma prova de fósforo lá também.


Publicado em 15/06/2023 12h46

Artigo original:

Estudo original: