doi.org/10.1038/s41550-023-02160-0
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#Enceladus #Encélado
Um estudo amplia os dados que a Cassini da NASA reuniu na lua gelada de Saturno e encontra evidências de um ingrediente chave para a vida e uma fonte sobrecarregada de energia para a alimentar.
Os cientistas sabem que a pluma gigante de grãos de gelo e vapor de água expelida pela lua de Saturno, Encélado, é rica em compostos orgânicos, alguns dos quais são importantes para a vida como a conhecemos. Agora, os cientistas que analisam dados da missão Cassini da NASA estão a levar as provas da habitabilidade um passo adiante: encontraram uma forte confirmação da existência de cianeto de hidrogénio, uma molécula que é a chave para a origem da vida.
Os investigadores também descobriram evidências de que o oceano, que se esconde por baixo da camada exterior gelada da Lua e fornece a pluma, contém uma poderosa fonte de energia química. Até agora não identificada, a fonte de energia está na forma de diversos compostos orgânicos, alguns dos quais, na Terra, servem de combustível para os organismos.
As descobertas, publicadas quinta-feira, 14 de dezembro, na Nature Astronomy, indicam que pode haver muito mais energia química dentro desta pequena lua do que se pensava anteriormente. Quanto mais energia disponível, maior a probabilidade de a vida proliferar e ser sustentada.
“Nosso trabalho fornece mais evidências de que Encélado abriga algumas das moléculas mais importantes tanto para a criação dos blocos de construção da vida quanto para a sustentação dessa vida por meio de reações metabólicas”, disse o autor principal Jonah Peter, estudante de doutorado na Universidade de Harvard que realizou muitos trabalhos. da pesquisa enquanto trabalhava no Laboratório de Propulsão a Jato da NASA no sul da Califórnia. “Não só Encélado parece cumprir os requisitos básicos de habitabilidade, como agora temos uma ideia sobre como as biomoléculas complexas se podem formar ali e que tipo de vias químicas podem estar envolvidas.”
Versátil e Energético
“A descoberta do cianeto de hidrogénio foi particularmente emocionante, porque é o ponto de partida para a maioria das teorias sobre a origem da vida”, disse Peter. A vida como a conhecemos requer blocos de construção, como aminoácidos, e o cianeto de hidrogênio é uma das moléculas mais importantes e versáteis necessárias para formar aminoácidos. Como as suas moléculas podem ser empilhadas de muitas maneiras diferentes, os autores do estudo referem-se ao cianeto de hidrogénio como o canivete suíço dos precursores de aminoácidos.
“Quanto mais tentávamos encontrar falhas nos nossos resultados, testando modelos alternativos”, acrescentou Peter, “mais fortes se tornavam as evidências. Eventualmente, ficou claro que não há como igualar a composição da pluma sem incluir cianeto de hidrogênio.”
Em 2017, os cientistas encontraram em Encélado evidências de química que poderiam ajudar a sustentar a vida, se presente, no seu oceano. A combinação de dióxido de carbono, metano e hidrogênio na pluma sugeria metanogênese, um processo metabólico que produz metano. A metanogênese é generalizada na Terra e pode ter sido crítica para a origem da vida em nosso planeta.
O novo trabalho revela evidências de fontes químicas de energia adicionais muito mais poderosas e diversas do que a produção de metano: os autores encontraram uma série de compostos orgânicos que foram oxidados, indicando aos cientistas que existem muitos caminhos químicos para potencialmente sustentar a vida no subsolo de Encélado. oceano. Isso ocorre porque a oxidação ajuda a impulsionar a liberação de energia química.
“Se a metanogénese é como uma pequena bateria de relógio, em termos de energia, então os nossos resultados sugerem que o oceano de Encélado pode oferecer algo mais parecido com uma bateria de carro, capaz de fornecer uma grande quantidade de energia a qualquer vida que possa estar presente,” disse Kevin Hand, do JPL, coautor do estudo e investigador principal do esforço que levou aos novos resultados.
Matemática é o caminho
Ao contrário de pesquisas anteriores que usaram experiências de laboratório e modelação geoquímica para replicar as condições que a Cassini encontrou em Encélado, os autores do novo trabalho confiaram em análises estatísticas detalhadas. Eles examinaram dados coletados pelo espectrômetro de massa neutra e de íons da Cassini, que estudou o gás, os íons e os grãos de gelo ao redor de Saturno.
Ao quantificar a quantidade de informação contida nos dados, os autores foram capazes de descobrir diferenças subtis na forma como os diferentes compostos químicos explicam o sinal da Cassini.
“Existem muitas peças potenciais do quebra-cabeça que podem ser encaixadas ao tentar combinar os dados observados”, disse Peter. “Usamos modelagem matemática e estatística para descobrir qual combinação de peças do quebra-cabeça melhor corresponde à composição da pluma e aproveita ao máximo os dados, sem interpretar demais o conjunto limitado de dados.”
Os cientistas ainda estão muito longe de responder se a vida poderá ter origem em Encélado. Mas, como observou Peter, o novo trabalho apresenta caminhos químicos para a vida que poderiam ser testados em laboratório.
Enquanto isso, Cassini é a missão que continua dando – muito depois de ter revelado que Encélado é uma lua ativa. Em 2017, a missão terminou mergulhando deliberadamente a nave espacial na atmosfera de Saturno. “O nosso estudo demonstra que, embora a missão da Cassini tenha terminado, as suas observações continuam a fornecer-nos novas informações sobre Saturno e as suas luas – incluindo a enigmática Encélado”, disse Tom Nordheim, cientista planetário do JPL que é co-autor do estudo e foi um membro da equipe Cassini.
Publicado em 07/01/2024 22h21
Artigo original:
- https://www.jpl.nasa.gov/news/nasa-study-finds-life-sparking-energy-source-and-molecule-at-enceladus
Estudo original: