Lua oceânica de Saturno Encélado é capaz de suportar vida

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Lua oceânica de Saturno, Encélado, é capaz de suportar vida
Os cientistas poderiam um dia encontrar vestígios de vida em Encélado, uma lua coberta de oceanos
que orbita Saturno. Crédito: NASA/JPL-Caltech.
Minha equipe de pesquisa está trabalhando para detectar células extraterrestres lá.
Saturno tem 146 luas confirmadas – mais do que qualquer outro planeta no sistema solar – mas uma
chamada Encélado se destaca. Parece ter os ingredientes para a vida.
De 2004 a 2017, a Cassini – uma missão conjunta entre a NASA, a Agência Espacial Europeia e a Agência
Espacial Italiana – investigou Saturno, seus anéis e luas. A Cassini entregou descobertas espetaculares.
Encélado, apenas 504 quilômetros de diâmetro, abriga um oceano de água líquida sob sua crosta gelada
que atravessa toda a lua.
Os geiadores no pólo sul da lua disparam gás e grãos de gelo formados a partir da água do oceano para o
espaço.
Embora os engenheiros da Cassini não tenham previsto a análise de grãos de gelo que Encélado estava
emitindo ativamente, eles embalaram um analisador de poeira na espaçonave.
Este instrumento mediu os grãos de gelo emitidos individualmente e contou aos pesquisadores sobre a
composição do oceano subterrâneo.
Como cientista planetário e astrobiólogo que estuda grãos de gelo de Encélado, estou interessado em saber
se há vida nesta ou em outras luas geladas. Eu também quero entender como cientistas como eu poderiam
detectá-lo.
Ingredientes para a vida
Assim como os oceanos da Terra, o oceano de Encélado contém sal, a maioria dos quais é cloreto de sódio,
comumente conhecido como sal de mesa. O oceano também contém vários compostos à base de carbono,
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e tem um processo chamado aquecimento de maré que gera energia dentro da lua. Água líquida, química à
base de carbono e energia são ingredientes-chave para a vida.
Em 2023, eu e outros cientistas encontramos fosfato, outro composto de suporte de vida, em grãos de gelo
originários do oceano de Encélado. O fosfato, uma forma de fósforo, é vital para toda a vida na Terra. É
parte do DNA, membranas celulares e ossos. Esta foi a primeira vez que os cientistas detectaram este
composto em um oceano de água extraterrestre.
O núcleo rochoso de Encélado provavelmente interage com o oceano de água através de aberturas
hidrotermais. Estas estruturas quentes e semelhantes a gêiseres se projetam do fundo do oceano. Os
cientistas preveem que um cenário semelhante pode ter sido o local de nascimento da vida na Terra.
Detectando a vida potencial
A partir de agora, ninguém jamais detectou vida além da Terra. Mas os cientistas concordam que Encélado é
um lugar muito promissor para procurar vida. Então, como vamos à tua aparência?
Em um artigo publicado em março de 2024, meus colegas e eu realizamos um teste de laboratório que
simulou se os instrumentos de analisador de poeira em espaçonaves poderiam detectar e identificar traços
de vida nos grãos de gelo emitidos.
Para simular a detecção de grãos de gelo como analisadores de poeira no espaço, usamos uma
configuração de laboratório na Terra. Usando essa configuração, injetamos um minúsculo feixe de água que
continha células bacterianas em um vácuo, onde o feixe se desintegrou em gotículas. Cada gota continha,
em teoria, uma célula bacteriana.
Então, filmamos um laser nas gotículas individuais, que criaram íons carregados a partir da água e dos
compostos celulares. Medimos os íons carregados usando uma técnica chamada espectrometria de massa.
Essas medições nos ajudaram a prever o que os instrumentos de analisador de poeira em uma espaçonave
devem ser encontrados se encontraram uma célula bacteriana contida em um grão de gelo.
Descobrimos que esses instrumentos fariam um bom trabalho identificando material celular. Instrumentos
projetados para analisar grãos de gelo único devem ser capazes de identificar células bacterianas, mesmo
que haja apenas 0,01% dos constituintes de uma única célula em um grão de gelo de um gêiser semelhante
a um Enceladus.
Os analisadores poderiam captar uma série de assinaturas potenciais do material celular, incluindo
aminoácidos e ácidos graxos. Os aminoácidos detectados representam fragmentos das proteínas ou dos
metabólitos da célula, que são pequenas moléculas que participam de reações químicas dentro da célula.
Os ácidos graxos são fragmentos de lipídios que compõem as membranas da célula.
Em nossos experimentos, usamos uma bactéria chamada Sphingopyxis alaskensis. As células dessa cultura
são extremamente pequenas – do mesmo tamanho que as células que podem caber em grãos de gelo
emitidos de Encélado. Além de seu pequeno tamanho, essas células gostam de ambientes frios, e eles
precisam de apenas alguns nutrientes para sobreviver e crescer, semelhante à forma como a vida adaptada
às condições no oceano de Encélado provavelmente seria.
O analisador de poeira específico na Cassini não tinha as capacidades analíticas para identificar material
celular nos grãos de gelo. No entanto, os cientistas já estão projetando instrumentos com capacidades muito
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maiores para potenciais futuras missões de Encélado. Nossos resultados experimentais informarão o
planejamento e projeto desses instrumentos.
Missões futuras
Encélado é um dos principais alvos para futuras missões da NASA e da Agência Espacial Europeia. Em
2022, a NASA anunciou que uma missão para Encélado tinha a segunda maior prioridade ao escolher suas
próximas grandes missões – uma missão de Urano teve a maior prioridade.
A agência europeia anunciou recentemente que o Enceladus é o principal alvo para sua próxima grande
missão. Esta missão provavelmente incluiria um analisador de poeira altamente capaz para análise de grãos
de gelo.
Encélado não é a única lua com um oceano de água líquida. A lua de Júpiter, Europa, também tem um
oceano que atravessa toda a lua sob sua crosta gelada. Os grãos de gelo em Europa flutuam acima da
superfície, e alguns cientistas pensam que Europa pode até ter gêiseres como Encélado que disparam grãos
no espaço. Nossa pesquisa também ajudará a estudar grãos de gelo de Europa.
NASA’s Europa Clipper mission will visit Europa in the coming years. Clipper is scheduled to launch in
October 2024 and arrive at Jupiter in April 2030. One of the two mass spectrometers on the spacecraft, the
SUrface Dust Analyzer, is designed for single ice grain analysis.
Our study demonstrates that this instrument will be able to find even tiny fractions of a bacterial cell, if
present in only a few emitted ice grains.
With these space agencies’ near-future plans and the results of our study, the prospects of upcoming space
missions visiting Enceladus or Europa are incredibly exciting.
We now know that with current and future instrumentation, scientists should be able to find out whether there
is life on any of these moons.
Written by Fabian Klenner/The Conversation.
https://theconversation.com/saturns-ocean-moon-enceladus-is-able-to-support-life-my-research-team-is-working-out-how-to-detect-extraterrestrial-cells-there-226286