Segundo dados da Cassini, oceano de Encélado possui gás hidrogênio, que poderia ser fonte de energia para vida; origem seria atividade termal no fundo do mar. Telescópio Hubble pode ter observado pluma em Europa; interação com calor incomum na superfície está sendo estudada.

Duas missões veteranas da NASA estão fornecendo novos detalhes sobre luas geladas com oceanos, aumentando o interesse científico nestes mundos. As descobertas foram publicadas ontem (13/03/2017)  por pesquisadores da missão Cassini e do Hubble Space Telescope (Telescópio Espacial Hubble).

Cientistas da Cassini anunciaram que uma forma de energia química que pode suprir vida parece existir na lua saturniana Encélado e pesquisadores do Hubble apresentaram mais evidências de plumas sendo expelidas pela lua joviana Europa.

“Este é o mais próximo que já chegamos, até agora, de identificar um lugar com alguns dos ingredientes necessários para um ambiente habitável”, disse Thomas Zurbuchen, administrador associado para o Science Mission Directorate (Direção de Missões Científicas), no Headquarters (Quartel-general) da NASA (National Aeronautics and Space Administration, Administração Nacional de Aeronáutica e Espaço), na capital Washington. “Estes resultados demonstram a natureza interconectada das missões científicas da NASA que estão nos aproximando de responder se estamos mesmo sozinhos ou não.”

Encélado  O artigo de pesquisadores da Cassini, publicado na Science, indica que gás hidrogênio, que poderia fornecer energia química para vida, está fluindo para o oceano sob a superfície de Encélado a partir de atividade hidrotermal no fundo do oceano.

A presença de hidrogênio amplo no oceano da lua significa que micróbios – caso existam por lá – poderia usá-lo para obter energia combinando-o com dióxido de carbono dissolvido na água. Esta reação química, conhecida como metanogênese por ter metano como subproduto, está na raiz da vida na terra e pode ter sido crítica para a origem da vida em nosso planeta.

A vida como conhecemos requer três ingredientes primários: água líquida, uma fonte de energia e ingredientes químicos certos – primariamente carbono, hidrogênio, nitrogênio, oxigênio, fósforo e enxofre. Com esta descoberta, a Cassini mostrou que Encélado, uma pequena lua gelada a 1,4 bilhões de quilômetros do sol, tem quase todos estes ingredientes para habitabilidade. Ainda não foram encontrados fósforo e enxofre presentes no oceano, mas cientistas suspeitam que estejam lá pois acredita-se que o núcleo rochoso de Encélado seja quimicamente similar a meteoritos que contém ambos os elementos.

“Confirmação de que energia química para vida existe dentro do oceano de uma pequena lua de Saturno é um marco importante em nossa busca por mundos habitáveis além da Terra”, disse Linda Spilker, cientista da Cassini no Jet Propulsion Laboratory (Laboratório de Propulsão à Jato, JPL), da NASA, em Pasadena, Califórnia.

Infográfico ilustrando interação entre rochas e água em fontes termais no fundo do mar produzindo hidrogênio (Foto: NASA/JPL-Caltech)

Fonte de energia  A espaçonave Cassini detectou hidrogênio nas plumas de gás e material congelado aspergidas por Encélado durante seu último e mais profundo mergulho pelas plumas, em 28 de outubro de 2015. A sonda também examinou a composição das plumas em sobrevoos anteriores. Destas observações, cientistas determinaram que cerca de 98% do gás nas plumas é água, 1% é hidrogênio e o resto é uma mistura de outras moléculas incluindo dióxido de carbono, metano e amônia.

A medição foi feita pelo instrumento Ion and Neutral Mass Spectrometer (Espectrômetro de Massa Neutra e Íons, INMS), que cheira gases para determinar sua composição. O INMS foi projetado para examinar amostras da atmosfera superior de Titã, a maior lua saturniana. Após a surpreendente descoberta de uma pluma gelada emanando de fissuras quentes próximas ao pólo sul de Encélado, em 2005, os detectores foram voltados para a pequena lua.

A sonda Cassini não foi projetada para detectar sinais de vida nas plumas – afinal, os cientistas nem sabiam que elas existiam até a Cassini chegar a Saturno. “Embora não possamos detectar vida, descobrimos que existe fonte de alimento para ela. Seria como uma loja de doces para micróbios”, disse Hunter Waite, principal autor do estudo.

As novas descobertas são uma linha independente de evidência de que atividade hidrotermal está acontecendo no oceano de Encélado. Resultados publicados em março de 2015 (link abaixo) sugeriam que água quente estava interagindo com rochas sob o oceano. As novas descobertas apoiam tal conclusão e acrescentam que rochas parecem estar reagindo quimicamente pra produzir hidrogênio.

Leia mais sobre a pesquisa da Cassini sobre Encélado:
“Encélado possui atividade no fundo de seu oceano”, 13/03/2015
“Lua de Saturno tem colunas de vapor d’água e gases”, 26/11/2008
“Cassini faz vôo rasante de Encélado, lua de Saturno”, 05/11/2008
“Cassini encontra material orgânico em lua de Saturno”, 28/03/2008
“Cassini sobrevoa lua de Saturno para estudar gêiseres”, 13/03/2008

Europa  O artigo detalhando as novas descobertas do Hubble foi publicado na Astrophysical Journal Letters e aborda observações de 2016 de Europa, lua de Júpiter, nas quais uma provável pluma de material foi vista emanando da superfície no mesmo lugar onde o Hubble viu evidências de uma pluma em 2014. Estas imagens reforçam a evidência de que as plumas de Europa podem existir, sendo aspergidas intermitentemente no mesmo lugar da superfície.

A pluma observada recentemente eleva-se cerca de 100 km acima da superfície e a de 2014 foi estimada em 50 km. Ambas estão em uma região incomumente quente com características que parecem ser fissuras na crosta gelada da lua, vistas nos anos 1990 pela sonda Galileo, também da NASA. Pesquisadores especulam que, como Encélado, isso seria evidência de água em erupção do interior da lua.

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Destaque das possíveis plumas em Europa; observações foram feitas em UV pelo Hubble enquanto a lua passava na frente de Júpiter em 2014 e 2016; imagem sobreposta de Europa, feita pela sonda Galileu (Foto: NASA/ESA/STScI/USGS)

“As plumas de Encélado estão associadas com regiões mais quentes, então, depois que o Hubble imageou esta nova característica parecida com uma pluma em Europa, olhamos o local no mapa termal da Galileo. Descobrimos que a candidata a pluma de Europa está bem na anomalia termal”, disse William Sparks, do Space Telescope Science Institute (Instituto de Ciência de Telescópios Espaciais, STScI), em Baltimore, Maryland, que liderou os estudos de 2014 e 2016.

Os pesquisadores dizem que se as plumas e os locais quentes estão ligados, poderia significar que água de debaixo da crosta congelada da lua sendo aspergida está aquecendo a superfície ao redor. Outra ideia é que água sendo ejetada pela pluma cai na superfície como uma névoa fina, mudando a estrutura dos grãos superficiais e permitindo que eles retenham calor por mais tempo que o ambiente ao redor.

Para ambas as observações, a equipe do Hubble usou o Space Telescope Imaging Spectrograph (Espectrógrafo de Imageamento de Telescópio Espacial, STIS) para captar a plumas em luz ultravioleta. Quando Europa passa na frente de Júpiter, qualquer característica atmosférica ao redor do limite da lua bloqueia parte da luz de Júpiter, permitindo que o STIS veja-a em silhueta. Sparks e sua equipe continuam usando o Hubble para monitorar Europa em busca de exemplos adicionais de candidatas a plumas e esperam determinar a frequência com que aparecem.

Leia mais sobre a pluma detectada em 2014:
“Gêiseres de Europa desaparecem”, 05/09/2014

Mapas feitos pela sonda Galileo mostram local da suposta pluma de Europa (destaque à esquera), que coincide com região quente (à direita) (Foto: NASA/ESA/STScI/USGS)

Europa Clipper  A exploração futura de luas com oceanos é possibilitada pelo monitoramento do Hubble de atividades de possíveis plumas em Europa e a investigação de longo prazo da Cassini das plumas de Encélado. Em particular, ambas as pesquisas servem para a preparação da missão Europa Clipper, da NASA, planejada para lançamento da próxima década.

“Se há plumas em Europa, como suspeitamos fortemente agora, estaremos prontos para elas com a Europa Clipper”, disse Jim Green, diretor de ciência planetária no QG da NASA.

A identificação do Hubble de um local que parece ter atividade de plumas persistente e intermitente fornece um alvo tentador para a missão a Europa investigar com seu conjunto poderoso de instrumentos científicos. Além disso, alguns dos co-autores de Sparks no estudo estão preparando uma potente câmera ultravioleta para a Europa Clipper que fará medições similares às do Hubble, mas de bem perto. Vários membros da equipe do INMS, da Cassini, estão desenvolvendo uma nova versão muito mais sensível do instrumento para a Europa Clipper.

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