Metano em Enceladus: um possível sinal de vida?

Vista da lua Enceladus de Saturno através da espaçonave Cassini. Um novo estudo feito por um grupo de biólogos mostra que algo está produzindo muito metano no oceano subterrâneo da lua. Pode ser vida? Imagem via NASA / ESA / JPL / SSI / Cassini Imaging Team / Carnegie Science.

Com seu oceano subterrâneo de água global, a lua de Saturno, Enceladus, é considerada um dos melhores lugares para procurar vida. Agora, uma nova pesquisa de uma equipe de biólogos sugere que a vida em Enceladus pode de fato ser bem possível … e que já podemos ter evidências disso. Algo está produzindo muito metano em Enceladus, ou melhor, em seu oceano subterrâneo. E o metano pode ser um sinal de vida. Charlie Wood discutiu esses resultados curiosos em 8 de junho de 2021, na revista Popular Science. Curiosamente, de acordo com o artigo de Wood, a análise inicial sugere que o metano está sendo produzido de uma forma semelhante aos micróbios metanogênicos nos oceanos da Terra.

Isso ainda não é prova de vida em, ou melhor, em Encélado, mas certamente é interessante.

As descobertas revisadas por pares foram publicadas em 8 de junho de 2021, na Nature Astronomy.

Metano em Enceladus: respiradouros hidrotermais e metanógenos

A detecção de metano original é a partir da análise de dados obtidos pela espaçonave Cassini. A sonda fez vários sobrevôos próximos à lua. Em um ponto, ele voou direto através de plumas de vapor de água em erupção através de fendas no pólo sul de Encélado. O vapor de água nas plumas vem do oceano bem abaixo da superfície externa gelada.

Além disso, a Cassini encontrou partículas de gelo, sais, hidrogênio e moléculas orgânicas nas plumas, sugestões provisórias de um oceano que é semelhante aos oceanos da Terra em composição. Também há evidências de fontes hidrotermais no fundo do mar de Enceladus, semelhantes às que suportam metanógenos nos oceanos da Terra. Conforme descrito no resumo do artigo:

As observações da espaçonave Cassini da NASA estabeleceram que a lua Enceladus de Saturno tem um oceano líquido interno. A análise de uma nuvem de material do oceano ejetada para o espaço sugere que fontes hidrotermais alcalinas estão presentes no fundo do mar de Enceladus. Na Terra, essas aberturas de águas profundas abrigam ecossistemas microbianos ricos em arquéias metanogênicas.

Vista em corte do interior de Enceladus, mostrando o oceano subterrâneo e os jatos de vapor d’água que irrompem através de rachaduras na superfície gelada do Pólo Sul. Imagem via Popular Science.

Então, o que está produzindo metano em Enceladus?

Os cientistas já sabiam que o metano existia, mas o novo estudo mostra que a quantidade surpreendentemente grande dele é difícil de explicar. Basicamente, o processo químico mais provável que poderia produzir metano em Enceladus, a serpentinização, não seria capaz de criar tanto quanto está sendo observado. Então, o que poderia? Como Antonin Affholder, da ENS Paris e principal autor, disse à Popular Science:

Os metanógenos são capazes de explicar a quantidade de metano.

Os gêiseres da lua de Saturno, Enceladus. Essas enormes plumas de vapor d’água irrompem através das fendas no Pólo Sul de Enceladus. A espaçonave Cassini analisou as plumas, encontrando vapor d’água, partículas de gelo, sais, metano e uma variedade de moléculas orgânicas complexas. Os cientistas acreditam que as plumas se originam de um oceano global abaixo da superfície gelada da lua. Imagem via NASA.

Metanógenos são formas de vida microbiana que comem hidrogênio e dióxido de carbono e produzem metano como subproduto. Na Terra, eles são encontrados em fontes hidrotermais profundas, como as que se pensa existirem no fundo do mar de Enceladus.

Então, poderia ser essa realmente a explicação para o metano em Enceladus?

Biológico ou não biológico?

Com isso em mente, os pesquisadores consideraram todos os cenários possíveis onde o metano poderia ser produzido no oceano de Enceladus. Na serpentização, a interação de água quente e minerais nas rochas pode criar hidrogênio. Posteriormente, as reações químicas podem combinar o hidrogênio e o dióxido de carbono para produzir metano.

Parecia plausível, então os pesquisadores examinaram a possibilidade mais de perto. Eles queriam ver quanto metano poderia ser realisticamente produzido dessa maneira em Enceladus. Eles então compararam esses resultados, usando a análise bayesiana, a um cenário em que os metanógenos estavam envolvidos. Na verdade, os pesquisadores usaram organismos reais na Terra para a comparação. No geral, era importante manter suas expectativas realistas, conforme explicou o Afiliado:

Não podemos simplesmente imaginar o que queremos imaginar. Temos que basear suposições no que sabemos.

“Muito” metano

Os resultados foram surpreendentes: a quantidade de metano detectada pela Cassini foi significativamente maior do que poderia ser facilmente explicada apenas pela serpentização. Afiliado disse:

A primeira hipótese é totalmente desclassificada, pontuação zero.

Conforme descrito no resumo, havia aparentemente “muito” metano para ser facilmente explicado apenas pela química inorgânica. Do resumo:

Aqui, usamos uma abordagem estatística Bayesiana para quantificar a probabilidade de que a metanogênese (produção de metano biótico) pode explicar as taxas de escape de hidrogênio molecular e metano na pluma de Enceladus, conforme medido por instrumentos da Cassini.

Descobrimos que as taxas de escape observadas (1) não podem ser explicadas apenas pela alteração abiótica do núcleo rochoso por serpentinização; (2) são compatíveis com a hipótese de condições habitáveis para metanógenos; e (3) pontuar a maior probabilidade sob a hipótese de metanogênese, assumindo que a probabilidade de vida emergir é alta o suficiente.

Muito hidrogênio?

Além disso, a Cassini também encontrou uma abundância de hidrogênio no oceano, que poderia ser usado como fonte de alimento para os micróbios. Mas, parecia haver sobrado mais do que deveria se estivesse sendo consumido como alimento. Acontece que também pode haver uma resposta para esse mistério. Acredita-se que a maioria das moléculas de hidrogênio esteja muito perto das aberturas, onde seria muito quente para os metanógenos. Em vez disso, os organismos poderiam se banquetear com moléculas de hidrogênio que estão mais distantes das aberturas. Nesse cenário, haveria pouco impacto na abundância geral de hidrogênio.

Vista em corte do oceano subterrâneo de Enceladus. Existem evidências de fontes hidrotermais no fundo do oceano, assim como na Terra. O metano poderia ser de micróbios metanogênicos? Imagem via NASA / JPL-Caltech / SwRI.

Mais dados necessários

A serpentização, pelo menos por si só, parece uma solução improvável para o mistério do metano. Ainda é possível que possa haver um excesso de metano primordial, remanescente da formação de Enceladus, que está borbulhando de seu núcleo. Ou outro processo ainda desconhecido em ação. Como afirma o Afiliado, ainda não sabemos o suficiente sobre Encélado para saber com certeza:

Não sabemos a origem de Encélado. Não sabemos a idade de Encélado. Não sabemos a natureza precisa do metano. Para saber mais, podemos precisar de uma missão para examinar o metano.

Resumindo, responder a essas perguntas exigirá mais dados. Infelizmente, nenhuma missão de retorno foi planejada ainda. A Cassini analisou as plumas em grande detalhe, mas nem é preciso dizer que uma sonda que pudesse procurar especificamente por evidências da própria vida nelas seria ainda melhor. Esperamos!

Resumindo: algo está produzindo muito metano no oceano de Enceladus. Pode ser vida? Embora ainda não tenha sido comprovado, um novo estudo feito por uma equipe de biólogos parece apoiar essa possibilidade empolgante.


Publicado em 19/06/2021 17h18

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