Europa e Encélado são alvos-chave para procurar evidências de vida alienígena em nosso Sistema Solar. No entanto, a superfície e o subsolo raso dessas luas geladas e sem ar são constantemente bombardeados por radiação ionizante que pode degradar bioassinaturas químicas. Portanto, a amostragem de superfícies geladas em futuras missões de detecção de vida para Europa e Encélado requer uma compreensão clara da profundidade de gelo necessária onde biomoléculas orgânicas inalteradas podem estar presentes. Uma equipe de cientistas da NASA e da Universidade Estadual da Pensilvânia conduziu experimentos expondo aminoácidos biológicos e abióticos individuais em gelos à radiação gama para simular condições nesses mundos gelados.
A superfície de Europa se destaca nesta visão colorida recém-reprocessada; a escala da imagem é de 1,6 km por pixel; o norte de Europa está à direita. Crédito da imagem: NASA / JPL-Caltech / SETI Institute.
“Com base em nossos experimentos, a profundidade de amostragem ‘segura’ para aminoácidos em Europa é de quase 20 cm (8 polegadas) em altas latitudes do hemisfério posterior (hemisfério oposto à direção do movimento de Europa ao redor de Júpiter) na área onde a superfície não foi muito perturbada por impactos de meteoritos”, disse o Dr. Alexander Pavlov, pesquisador do Goddard Space Flight Center da NASA.
“A amostragem do subsolo não é necessária para a detecção de aminoácidos em Encélado — essas moléculas sobreviverão à radiólise (quebra por radiação) em qualquer local na superfície de Encélado a menos de alguns milímetros (um décimo de polegada) da superfície.”
O Dr. Pavlov e seus colegas usaram aminoácidos em experimentos de radiólise como possíveis representantes de biomoléculas em luas geladas.
Os aminoácidos podem ser criados pela vida ou por química não biológica.
No entanto, encontrar certos tipos de aminoácidos em Europa ou Encélado seria um possível sinal de vida, porque eles são usados pela vida terrestre como um componente para construir proteínas.
As proteínas são essenciais para a vida, pois são usadas para produzir enzimas que aceleram ou regulam reações químicas e para criar estruturas.
Aminoácidos e outros compostos dos oceanos subterrâneos podem ser trazidos à superfície pela atividade dos gêiseres ou pelo lento movimento de agitação da crosta de gelo.
Para avaliar a sobrevivência dos aminoácidos nesses mundos, os pesquisadores misturaram amostras de aminoácidos com gelo resfriado a cerca de menos 196 graus Celsius (menos 321 Fahrenheit) em frascos selados e sem ar e os bombardearam com raios gama, um tipo de luz de alta energia, em várias doses.
Como os oceanos podem abrigar vida microscópica, eles também testaram a sobrevivência de aminoácidos em bactérias mortas no gelo.
Por fim, eles testaram amostras de aminoácidos em gelo misturado com pó de silicato para considerar a potencial mistura de material de meteoritos ou do interior com gelo da superfície.
Os experimentos forneceram dados essenciais para determinar as taxas nas quais os aminoácidos se decompõem, chamadas constantes de radiólise.
Com isso, os cientistas usaram a idade da superfície do gelo e o ambiente de radiação em Europa e Encélado para calcular a profundidade de perfuração e os locais onde 10% dos aminoácidos sobreviveriam à destruição radiolítica.
Embora experimentos para testar a sobrevivência de aminoácidos no gelo já tenham sido feitos antes, este é o primeiro a usar doses mais baixas de radiação que não quebram completamente os aminoácidos, já que apenas alterá-los ou degradá-los é suficiente para tornar impossível determinar se eles são potenciais sinais de vida.
Este também é o primeiro experimento usando as condições de Europa/Encélado para avaliar a sobrevivência desses compostos em microrganismos e o primeiro a testar a sobrevivência de aminoácidos misturados com poeira.
Os cientistas descobriram que os aminoácidos se degradavam mais rapidamente quando misturados com poeira, mas mais lentamente quando provenientes de microrganismos.
“Taxas lentas de destruição de aminoácidos em amostras biológicas sob condições de superfície semelhantes às de Europa e Encélado reforçam o caso para futuras medições de detecção de vida por missões de pouso em Europa e Encélado”, disse o Dr. Pavlov.
“Nossos resultados indicam que as taxas de degradação potencial de biomoléculas orgânicas em regiões ricas em sílica em Europa e Encélado são maiores do que em gelo puro e, portanto, possíveis missões futuras para Europa e Encélado devem ser cautelosas ao coletar amostras de locais ricos em sílica em ambas as luas geladas.”
“Uma possível explicação para o motivo pelo qual os aminoácidos sobreviveram por mais tempo em bactérias envolve as maneiras como a radiação ionizante altera as moléculas — diretamente ao quebrar suas ligações químicas ou indiretamente ao criar compostos reativos próximos que então alteram ou quebram a molécula de interesse.”
“É possível que o material celular bacteriano tenha protegido os aminoácidos dos compostos reativos produzidos pela radiação.”
As equipes papel foi publicado no periódico Astrobiologia.
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Alexandre A. Pavlov e outros. 2024. Efeitos radiolíticos em aminoácidos biológicos e abióticos em gelos subterrâneos rasos em Europa e Encélado. Astrobiologia 24 (7); dois: 10.1089/ast.2023.0120
Este artigo foi adaptado de um lançamento original da NASA.
Fonte: InfoMoney