YouTube

Artigos Recentes

Satélite natural de Saturno capaz de sustentar vida!



            Apesar de ligarmos a existência de oceanos de forma exclusiva com o nosso planeta dentro do Sistema Solar, as evidências científicas das últimas décadas apontam fortemente a presença dessas grandes massas de água líquida em alguns satélites dos nossos planetas vizinhos e até mesmo no nosso ex-planeta, Plutão (Um oceano em Plutão!). Além disso, é provável que água líquida em abundância existiu na superfície de Marte a cerca de 3,8 bilhões de anos atrás, antes da atmosfera do famoso Planeta Vermelho ter sido varrida com os Ventos Solares, após a perda do seu campo magnético, assim como em Vênus. Agora, com os dados obtidos da Missão Cassini, astrônomos fizeram uma surpreendente descoberta: além de Enceladus ter um gigantesco oceano debaixo da sua grossa camada de gelo superficial, o satélite possui energia bioquímica para suportar vida!


      OCEANOS NO SISTEMA SOLAR

            A água, sem sombra de dúvidas, é a principal base de sustentação para a vida como a conhecemos. Sua molécula, H2O, possui propriedades físico-químicas únicas que permitem uma vasta complexidade bioquímica. Frutos do Big Bang (É possível viajar no tempo?) e das violentas explosões nas estrelas (Como são formados os elementos químicos?), seus dois elementos constituintes (hidrogênio - H - e oxigênio - O) se combinam através de várias formas - sejam biológicas sejam inorgânicas - para a produção da tão venerada molécula de água. Uma forma comum da água ser incorporada na massa de planetas e satélites pode ser a partir de impactos de inúmeros asteroides e cometas durante a formação dos mesmos, estes os quais podem conter bastante água no seu interior na forma de gelo e até líquida. Na Terra, por exemplo, pistas químicas nas águas oceânicas indicam que durante bilhões de anos nosso planeta foi alvo de incontáveis desses corpos, sendo esses impactos a maior fonte de água na superfície terrestre.

           De qualquer forma, fica claro que a presença de grandes massas de água líquida acabam sendo o primeiro grande indicativo da possível existência de vida em outros mundos além do nosso. Como já foi dito, observações astronômicas nas últimas décadas mostraram que os oceanos fora da Terra não existem apenas em mundos de estrelas distantes, mas também aqui dentro do nosso Sistema Solar. Resumidamente, podemos listar os corpos que hoje, no Sistema Solar, parecem abrigar vastos oceanos:

1. Europa (Satélite de Júpiter): Cientistas fortemente suspeitam que uma subsuperfície de oceano salgado se encontra sob a crosta de gelo desse satélite. Forças gravitacionais de Júpiter mantêm esse oceano líquido (gera calor a partir das movimentações das resultantes da força gravitacional na massa de Europa) e podem também criar parciais acúmulos de água (lagos ou bolsões) na camada exterior. Em 2014 e 2016, o telescópio Hubble identificou possíveis plumas de jatos de água saindo da superfície de Europa, as quais podem ser excelentes alvos para a missão ´Clipper´ que será, em breve, iniciada pela NASA.



2. Ganimedes (Satélite de Júpiter): É o maior satélite do nosso Sistema Solar e o único que possui seu próprio campo magnético. Estudos recentes indicam que um grande oceano de água salgada existe lá. Ganimedes pode, de fato, possuir várias camadas de gelo e água líquida em forma de sanduíche entre sua crosta e o núcleo.



3. Calisto (Satélite de Júpiter): A superfície cheia de crateras desse satélite está sobre uma muito grossa camada de gelo, a qual é estimada em ter cerca de 200 km de espessura. Um oceano de, no mínimo, 10 km de profundidade pode estar diretamente abaixo desse gelo todo.



4. Encélado (Satélite de Saturno): Cientistas estimam que existe um grande reservatório de água com cerca de 10 km de profundidade sob uma camada de gelo entre 30 e 40 km de espessura no polo sul do satélite. Esse oceano subterrâneo parece alimentar os poderosos jatos, expulsos de profundas fissuras (chamadas de "listras de tigre") na superfície do satélite. Em 2015, a sonda Cassini passou através das plumas dos jatos e encontrou gás hidrogênio misturado no meio delas. Já é certa a existência de um oceano global em Encélado.


5. Titã (Satélite de Saturno): Acredita-se que exista um oceano salgado - tão salgado quanto o Mar Morto - sob 50 km da sua crosta superficial de gelo. Esse oceano pode ser bem fino, situado entre camadas de gelo, ou pode ser bem grosso e se estender por todo o interior do planeta.



6. Mimas (Satélite de Saturno): Pesquisas sugerem que ou existe um oceano sob sua superfície ou que o seu núcleo possui a forma de uma bola de Football. Se Mimas realmente possui um oceano de água líquida, ele estará debaixo da sua superfície detonada por inúmeros impactos a cerca de 25 a 30 km abaixo da mesma.



7. Tritão (Satélite de Netuno): Gêiseres ativos na sua superfície expelem gás nitrogênio, fazendo esse satélite ser um dos conhecidos mundos dentro do Sistema Solar possuidores de atividade. Características vulcânicas e fraturas marcam sua superfície congelada, prováveis resultados de forças gravitacionais de aquecimento promovidas por Netuno no passado. Um oceano líquido pode estar contido abaixo da sua superfície, mas não existem pistas de confirmação.



8. Plutão (Planeta Anão): Possuindo elevadas montanhas de água congelada e fluxos glaciais de nitrogênio e metano congelado, o nosso ex-planeta, surpreendentemente, é um mundo ativo. Linhas misteriosas em sua superfície podem indicar a presença de um oceano líquido abaixo da sua superfície (Discuti mais sobre o assunto em Um oceano em Plutão!).



- Continua após o anúncio -




     VIDA EM ENCÉLADO?

            Em publicação nesta semana no jornal científico Science (Ref.1), cientistas fizeram um impactante anúncio a partir das análises obtidas pela sonda Cassini. Como dito na lista anterior, quando foram avistadas plumas de jatos saindo do polo sul de Encélado, as evidências ficaram, virtualmente, conclusivas de que existe um real oceano de água líquida no mesmo. Assim, a Cassini, que estava fazendo uma missão em Saturno, foi direcionada para o satélite. Ao passar pelas plumas, a sonda utilizou seu Espectrômetro de Massa Neutral (INMS, na sigla em inglês) para detectar os gases que compunham as mesmas. Em 28 de Outubro de 2015, em um dos seus mergulhos mais profundos nas plumas, ela determinou que 98% das ejeções eram compostas por água, 1% era gás hidrogênio e o resto era uma mistura de outras moléculas incluindo gás carbônico, metano e amônia. A água, expelida por fraturas na camada de gelo acima do oceano, é inclusive fonte de material para um dos anéis de Saturno. Mas, entre esses constituintes, o mais impressionante foi a detecção de grandes quantidades de gás hidrogênio!

Plumas observadas no polo sul de Encélado

            Sem mais delongas, o gás hidrogênio é quase um doce para certos micróbios. Vida como a conhecemos aqui na Terra precisa de três principais ingredientes: água líquida, uma fonte de energia para o metabolismo e a presença de certos elementos essenciais (carbono, hidrogênio, nitrogênio, oxigênio, fósforo e enxofre). Água líquida tem bastante por lá. Já presença de gás hidrogênio no satélite - este o qual estaria sendo formado entre a reação da água com rochas do seu núcleo rochoso através de processos hidrotermais - fornece a segunda necessidade básica, ou seja, energia para o metabolismo. Assim, se existir vida microbiana lá, elas estariam utilizando o gás hidrogênio como substrato energético, através de um processo chamado de ´metanogênese´, o qual também ocorre nas famosas fontes hidrotermais em nossos oceanos, no estômago de ruminantes e até mesmo no intestino de muitas pessoas (gases produzidos nas flatulências de alguns possuem metano na sua composição). Bem, a terceira necessidade ainda está incompleta, porque não foram detectados enxofre e fósforo - direta ou indiretamente - no oceano de Encélado, mas é preciso lembrar que é agora que as análises com foco específico nesse satélite natural terão início.



            Na metanogênese, também conhecida como biometanação, existe a produção de metano por micróbios chamados de metanógenos. Aqui na Terra, esse grupo de seres vivos está reunido dentro do domínio Archaea, tendo associação próxima com as bactérias anaeróbicas. O metano é um dos produtos finais dos processos metabólicos desses organismos, os quais não utilizam gás oxigênio (na verdade, esse gás impede o crescimento dos mesmos). Ao invés do oxigênio, o receptor final de elétrons é o o carbono, geralmente na forma de dióxido de carbono - gás detectado nas plumas - ou ácido acético. Esses elétrons, os quais sustentam toda a cadeia metabólica, provém de moléculas orgânicas reduzidas como o gás hidrogênio. Ou seja, essa pequena molécula é a comida desses microrganismos. Aqui na Terra, a metanogênese pode ter sido crítica para a origem da vida e as atividades hidrotermais produzindo hidrogênio gasoso nos nossos oceanos sustentam uma rica vida bacteriana.  

Utilizando gás hidrogênio como alimento, organismos utilizando a metanogênese conseguem sustentar um complexo ecossistema nas fontes termais oceânicas mesmo na ausência de luz solar

           Assim como os outros oceanos líquidos espalhados pelo Sistema Solar, a energia térmica necessária para manter a água líquida em Encélado, vem da movimentação exercida na sua massa pela enorme gravidade de Saturno (energia potencial gravitacional sendo transformada em energia cinética e esta em energia térmica). Assim, mesmo estando distante bilhões de milhas da Sol, fonte térmica não falta, a qual também fomentaria a produção de hidrogênio ao agir junto com minerais ricos em ferro reduzido [Fe0 e Fe (II)] e suas interações com moléculas de água (estas seriam reduzidas, formando hidrogênio molecular). Na verdade, gás hidrogênio já tinha sido reportado em Março de 2015 pelos astrônomos, mas só foi realmente confirmado em publicação nesta semana devido às longas análises dos dados obtidos visando evitar quaisquer erros. Mas é bom lembrar que reações hidrotermais são apenas uma das mais fortes hipóteses para a formação de hidrogênio molecular em Encélado, sendo que outros processos podem ser os verdadeiros responsáveis.

- Continua após o anúncio -


       
            A missão da sonda Cassini, a qual já durava 12 anos em torno de Saturno, está chegando perto do fim, devido à diminuição do seu combustível. Ela será direcionada a colidir com a atmosfera do planeta em Setembro deste ano, para assegurar que ela não colida com Encélado em alguma data futura e o contamine com possíveis microrganismos (o que poderia dar falso sinal dos mesmos em missões futuras para esse satélite já planejadas para 2016 pela NASA). Mesmo sendo uma sonda muito avançada de detecção, a Cassini não foi preparada para identificar presença de vida e por isso sondas mais sofisticadas serão mandadas para as plumas na tentativa de obter sinais de vida sendo expelidos do interior do satélite.

Depois de grandes achados, a sonda Cassini agora ruma para o seu fim


Artigos Relacionados:


REFERÊNCIAS CIENTÍFICAS

  1. http://science.sciencemag.org/content/356/6334/155.full 
  2. https://www.nasa.gov/press-release/nasa-missions-provide-new-insights-into-ocean-worlds-in-our-solar-system
  3. https://www.nasa.gov/specials/ocean-worlds/
  4. http://www.sciencemag.org/news/2017/04/food-microbes-abundant-enceladus
  5. http://www.bbc.com/news/science-environment-39592059
  6. http://aem.asm.org/content/43/1/227.long
  7. http://news.stanford.edu/2015/05/18/methanogen-electricity-spormann-051815/