Experimentos medem ponto de congelamento de oceanos extraterrestres para ajudar na busca por vida

Esta imagem, tirada pela espaçonave Galileo em 1996, mostra duas imagens do satélite coberto de gelo de Júpiter, Europa. A imagem da esquerda mostra a cor natural aproximada, enquanto a da direita é colorida para acentuar os recursos. Europa tem cerca de 3.160 quilômetros (1.950 milhas) de diâmetro, ou aproximadamente o tamanho da lua da Terra. Crédito: Laboratório de Propulsão a Jato da NASA

Pesquisadores da Universidade de Washington e da Universidade da Califórnia, em Berkeley, realizaram experimentos que mediram os limites físicos para a existência de água líquida em mundos extraterrestres gelados. Essa mistura de geociência e engenharia foi feita para ajudar na busca por vida extraterrestre e na próxima exploração robótica de oceanos em luas de outros planetas.

Os resultados foram publicados recentemente no Cell Reports Physical Sciences.

“Quanto mais um líquido é estável, mais promissor é para a habitabilidade”, disse o co-autor correspondente Baptiste Journaux, professor assistente interino de ciências da Terra e do espaço na UW. “Nossos resultados mostram que os líquidos frios, salgados e de alta pressão encontrados no oceano profundo de luas de outros planetas podem permanecer líquidos a temperaturas muito mais baixas do que em pressões mais baixas. Isso estende a gama de habitats possíveis em luas geladas e nos permitirá identificar onde devemos procurar bioassinaturas, ou sinais de vida.”

As luas geladas de Júpiter e Saturno – incluindo Europa, Ganimedes e Titã – são as principais candidatas dentro do nosso sistema solar para hospedar vida extraterrestre. Acredita-se que essas luas incrustadas de gelo abrigam enormes oceanos líquidos, até várias dezenas de vezes o volume de oceanos na Terra.

“Apesar de sua designação como ‘mármore azul’, a Terra é notavelmente seca quando comparada a esses mundos”, disse Journaux.

Os oceanos nessas luas podem conter vários tipos de sais e devem variar de cerca de 160 quilômetros de profundidade, em Europa, a mais de 640 quilômetros de profundidade, em Titã.

As camadas cinza e azul do painel esquerdo mostram o oceano profundo e coberto de gelo em Europa, uma lua de Júpiter que pode abrigar vida extraterrestre. Acredita-se que este oceano seja muito mais profundo do que os oceanos da Terra. Novas pesquisas sugerem onde a água líquida pode ser encontrada nesses ambientes. Crédito: NASA/JPL-Caltech, com modificações de Baptiste Journaux

“Sabemos que a água sustenta a vida, mas a maior parte dos oceanos nessas luas provavelmente está abaixo de zero graus Celsius e a pressões mais altas do que qualquer coisa experimentada na Terra”, disse Journaux. “Precisávamos saber o quão frio um oceano pode ficar antes de congelar completamente, inclusive em seu abismo mais profundo.”

O estudo se concentrou em eutéticos, ou a temperatura mais baixa que uma solução salgada pode permanecer líquida antes de congelar completamente. Sal e água são um exemplo – a água salgada permanece líquida abaixo da temperatura de congelamento da água pura, uma das razões pelas quais as pessoas borrifam sal nas estradas no inverno para evitar a formação de gelo.

Os experimentos usaram equipamentos da UC Berkeley originalmente projetados para a futura criopreservação de órgãos para aplicações médicas e armazenamento de alimentos. Para esta pesquisa, no entanto, os autores o usaram para simular as condições que se pensava existirem nas luas de outros planetas.

Journaux, cientista planetário e especialista em física da água e minerais, trabalhou com engenheiros da UC Berkeley para testar soluções de cinco sais diferentes em pressões de até 3.000 vezes a pressão atmosférica, ou 300 megapascais – cerca de três vezes a pressão na fossa oceânica mais profunda da Terra .

“Conhecer a temperatura mais baixa possível para que a água salgada permaneça líquida em altas pressões é essencial para entender como a vida extraterrestre poderia existir e prosperar nos oceanos profundos desses mundos oceânicos gelados”, disse o autor co-correspondente Matthew Powell-Palm, que fez o trabalho como pesquisador de pós-doutorado na UC Berkeley, também cofundador e CEO da empresa de criopreservação BioChoric, Inc.

Journaux começou recentemente a trabalhar com a equipe da missão Dragonfly da NASA, que enviará um helicóptero em 2027 para a maior lua de Saturno, Titã. A NASA também está liderando a missão Europa Clipper em 2024 para explorar Europa, uma das muitas luas que orbitam Júpiter. Enquanto isso, a Agência Espacial Europeia em 2023 enviará sua espaçonave JUICE, ou Jupiter Icy Moons Explorer, para explorar três das maiores luas de Júpiter: Ganimedes, Calisto e Europa.

“Os novos dados obtidos a partir deste estudo podem ajudar os pesquisadores a entender melhor os complexos processos geológicos observados nesses mundos oceânicos gelados”, disse Journaux.


Publicado em 07/05/2022 09h32

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