Apesar da vasta distância entre nós e a brilhante lua de Saturno, Encélado, a gelada lua oceânica é um alvo principal na nossa busca por vida. Ela libera vapor de água e grandes moléculas orgânicas para o espaço através de fissuras em sua concha gelada, que é relativamente fina em comparação com outras luas oceânicas geladas, como a Europa de Júpiter. Embora ainda fora de alcance, o acesso científico ao seu oceano não é tão desafiador como em Europa, que tem uma camada de gelo muito mais espessa.

A presença de grandes moléculas orgânicas não é muito controversa. Mas não significam necessariamente que algo vivo se esconde no seu oceano antigo e invisível. Em vez disso, processos hidrotérmicos poderiam produzi-los. A complexidade surge porque os processos hidrotérmicos também estão ligados ao surgimento da vida.

Compreender os processos abióticos que produzem estas moléculas é importante não apenas para Encélado. Poderia servir como base para a compreensão dos resultados de uma futura missão à lua congelada e de quaisquer bioassinaturas que possa detectar.

Uma nova pesquisa na revista Philosophical Transactions of the Royal Society A: Mathematical, Physical and Engineering Sciences examina esta questão. É intitulado “Caracterização laboratorial de oligopeptídeos processados ​​hidrotermicamente em grãos de gelo emitidos por Encélado e Europa.” O autor principal é o Dr. Nozair Khawaja do Instituto de Sistemas Espaciais (IRS) da Universidade de Stuttgart.

Os cientistas postulam que a vida na Terra começou em eventos hidrotérmicos no fundo do oceano. Essas aberturas fornecem fluidos ricos em minerais. Nas fontes oceânicas profundas sob extrema pressão, esses minerais podem reagir com a água do mar para produzir os blocos de construção da vida.

Esta imagem mostra uma fonte hidrotermal de fumaça negra descoberta no Oceano Atlântico em 1979. Ela é alimentada nas profundezas da superfície por magma que superaquece a água.  A pluma entrega minerais ao mar.  Cortesia USGS.
Esta imagem mostra uma fonte hidrotermal de fumaça negra descoberta no Oceano Atlântico em 1979. Ela é alimentada desde as profundezas da superfície por magma que superaquece a água, e a pluma fornece minerais ao mar. Cortesia USGS.

“Na pesquisa, também falamos de um campo hidrotérmico”, explica o autor principal Khawaja. “Há evidências convincentes de que prevalecem condições nesses campos que são importantes para o surgimento ou manutenção de formas de vida simples.”

Muito do que sabemos sobre Encélado vem do Missão Cassini. Os cientistas ainda estão trabalhando com os dados da Cassini, embora ela tenha terminado em 2017. Embora muitos dos dados fossem de baixa resolução, ainda são valiosos.

O professor Frank Postberg, da Freie Universität (FU) Berlin, é um dos coautores do estudo. “Em 2018 e 2019, encontramos várias moléculas orgânicas, incluindo algumas que normalmente são blocos de construção de compostos biológicos”, disse Postberg. “E isso significa que é possível que estejam ocorrendo ali reações químicas que poderiam eventualmente levar à vida.”

Há um elo perdido entre as fontes hidrotermais e as moléculas liberadas para o espaço. Os cientistas não têm certeza se as aberturas são responsáveis ​​pelas moléculas ou de que forma. A vida está envolvida?

Esta imagem mostra a detecção de bioassinaturas alteradas hidrotermicamente em Encélado. Crédito da imagem: SWRI/NASA/JPL

Para responder a estas questões, os investigadores simularam uma fonte hidrotermal de Encélado no seu laboratório.

“Para este fim, simulámos os parâmetros de um possível campo hidrotérmico em Encélado no laboratório da FU Berlim”, disse o autor principal Khawaja. “Investigamos então quais efeitos essas condições têm em uma cadeia simples de aminoácidos.” Os aminoácidos são os blocos básicos de construção das proteínas e a base de toda a vida na Terra. Existem centenas deles, e 22 deles estão em todas as células vivas. São os precursores das proteínas e mostram que a vida na Terra está toda interligada.

Os pesquisadores submeteram aminoácidos a condições que se acredita persistirem no fundo do oceano de Encledadus. “Aqui, apresentamos resultados de nossas instalações recém-criadas para simular o processamento de material oceânico na faixa de temperatura de 80 a 150°C e na faixa de pressão de 80 a 130 bar, representando condições sugeridas para a interface água-rocha em Encélado”, eles escreva em seu papel. Nessas condições, as cadeias de aminoácidos comportaram-se de forma característica.

Mas isso está em um laboratório. Podemos conceber uma sonda espacial que possa detectar esses tipos de mudanças em Encélado? As próprias mudanças são obscurecidas, mas produzem subprodutos ou marcadores que são emitidos para o espaço?

Cassini Analisador de Poeira Cósmica (CDA) detectou as moléculas orgânicas nas plumas de Encélado observando colisões entre partículas em movimento rápido que quebram moléculas e vaporizam o seu conteúdo. Algumas partículas, despojadas de seus elétrons, ficam carregadas positivamente e são atraídas por um eletrodo negativo no instrumento. Quanto menos massivos eles forem, mais rápido atingirão o eletrodo.

Ao combinar uma grande quantidade deste tipo de dados, o CDA revelou muito sobre as moléculas originais.

Mas isso não pode ser replicado em laboratório.

“Em vez disso, empregamos pela primeira vez um método de medição alternativo chamado LILBID em partículas de gelo contendo material alterado hidrotermicamente”, explica Khawaja. LILBID significa dessorção de íons por feixe líquido induzida por laser, um tipo diferente de espectrometria de massa do que o CDA realiza. Embora o método seja diferente, produz resultados semelhantes aos do instrumento CDA da Cassini.

“Isso fornece espectros de massa muito semelhantes aos do instrumento Cassini. Usamos isso para medir uma cadeia de aminoácidos antes e depois do experimento. No processo, encontramos sinais característicos causados ​​pelas reações em nosso campo hidrotérmico simulado”, disse Khawaja.

Especificamente, os pesquisadores examinaram o processamento hidrotérmico do peptídeo triglicina (GGG). GGG é um tripéptido, o mais comum. Os cientistas costumam usar o GGG para estudar aminoácidos, peptídeos e proteínas, analisando as interações moleculares e os parâmetros físico-químicos de todos os três.

“As diferenças observadas entre os espectros de massa de triglicina processada hidrotermicamente e não processada podem ser consideradas como uma impressão digital espectral para identificar GGG processado em grãos de gelo de luas geladas no sistema solar”, escreveram os autores em sua pesquisa.

Esses dois painéis da pesquisa comparam os espectros de massa da triglicina não processada hidrotérmica (à esquerda) com a triglicina processada hidrotermicamente (à direita). Existem algumas diferenças claras entre os dois.  Crédito da imagem: Khawaja et al.  2024.
Esses dois painéis da pesquisa comparam os espectros de massa da triglicina não processada hidrotérmica (à esquerda) com a triglicina processada hidrotermicamente (à direita). Existem algumas diferenças claras entre os dois. Crédito da imagem: Khawaja et al. 2024.

“Isso fornece espectros de massa muito semelhantes aos do instrumento Cassini. Usamos isso para medir uma cadeia de aminoácidos antes e depois do experimento. No processo, encontramos sinais característicos causados ​​pelas reações em nosso campo hidrotérmico simulado”, disse Khawaja.

Os investigadores pretendem repetir esta experiência com outras moléculas orgânicas sob condições geofísicas prolongadas no oceano de Encélado. “Com esta nova configuração de laboratório, simularemos uma série de condições hidrotérmicas, desde as altas pressões e temperaturas associadas a maiores profundidades no núcleo, até as condições mais amenas na água do oceano perto da interface água-rocha”, escrevem os autores em seu papel.

Os resultados permitir-lhes-ão pesquisar nos dados da Cassini por marcadores semelhantes. Também pode funcionar para futuras missões a Encélado e seria mais uma prova da atividade hidrotérmica na lua oceânica congelada.

Se os cientistas puderem confirmar as fontes hidrotermais em Encélado, a excitação que a lua gera só aumentará.

Fonte: InfoMoney

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