Novas provas de química complexa encontradas no oceano alienígena da lua de Saturno.

Uma reanálise de dados recolhidos pela sonda Cassini da NASA há quase duas décadas revelou novas moléculas orgânicas complexas na lua gelada Encelado, de Saturno - um indício forte de que, por baixo do oceano oculto, decorre uma química surpreendentemente rica.

Encelado e as plumas: pistas recentes vindas do interior da lua

A descoberta surge a partir das plumas de gelo de água que irrompem por fendas na crosta de Encelado. Nesses jactos, uma equipa liderada pelo astrobiólogo Nozair Khawaja, da Universidade de Estugarda (Alemanha), identificou um grande conjunto de compostos orgânicos, incluindo várias espécies químicas observadas pela primeira vez neste contexto.

Ao contrário de trabalhos anteriores focados sobretudo em grãos mais antigos e “envelhecidos” pela exposição ao espaço no anel E de Saturno, esta investigação realizou a primeira análise química pormenorizada de grãos recentemente ejectados pelas plumas - material muito mais representativo do que está a sair, agora, do interior de Encelado.

Embora os mecanismos que originam estas moléculas sejam não biológicos (abióticos), muitas delas são essenciais em sistemas vivos ou podem funcionar como precursores de processos associados ao aparecimento da vida.

“Há muitos percursos possíveis entre as moléculas orgânicas que encontrámos nos dados da Cassini e compostos potencialmente relevantes para a biologia, o que aumenta a probabilidade de a lua ser habitável”, afirma Khawaja.

Sistemas hidrotermais em Encelado: uma assinatura comparável à da Terra

Ainda mais interessante: as moléculas detectadas apontam para um ambiente semelhante a alguns locais da Terra onde a vida prospera - sistemas hidrotermais em grande profundidade. No nosso planeta, as fontes hidrotermais do fundo do mar produzem várias das mesmas classes de compostos orgânicos; estes novos resultados sugerem que uma química análoga no leito oceânico poderá estar activa em Encelado nos dias de hoje.

Do ponto de vista astrobiológico, Encelado mantém-se como um dos destinos mais promissores do Sistema Solar para procurar vida extraterrestre. Sabe-se que existe um vasto oceano líquido sob o exterior gelado, com vários quilómetros de espessura, e a Cassini atravessou repetidamente plumas gigantes de vapor de água e partículas de gelo ejectadas a partir do subsolo.

Além disso, as interacções gravitacionais complexas no sistema de Saturno “puxam” e “empurram” Encelado, deformando o seu interior de forma a gerar calor interno significativo - uma fonte de energia crucial para manter água líquida e alimentar reacções químicas.

Porque é que a vida não precisa de luz: o paralelo com o fundo do mar terrestre

À distância fria de Saturno em relação ao Sol, seria difícil para a vida, tal como a conhecemos na Terra, depender da fotossíntese. No entanto, nos oceanos terrestres existem ecossistemas exuberantes em zonas onde a luz solar nunca chega: comunidades que vivem à volta de fontes vulcânicas extremamente quentes, que libertam para a água uma química capaz de sustentar vida. Muitos cientistas consideram plausível a existência de fontes semelhantes em Encelado.

As amostras recolhidas pela Cassini do material expelido por Encelado - que alimenta o anel E e é composto sobretudo por minúsculas partículas de gelo - já tinham mostrado a presença de moléculas orgânicas. E análises de material captado directamente nas plumas entre 2005 e 2015 também apontavam para uma química fascinante no oceano da lua.

Como o instrumento CDA conseguiu “ver” sinais antes escondidos

Apesar disso, existiam obstáculos importantes para uma leitura química detalhada dos dados obtidos com o Analisador de Poeiras Cósmicas (CDA) da Cassini. O CDA registou centenas de milhares de espectros de grãos de gelo do anel E, oferecendo um volume enorme de informação para escrutinar. Em paralelo, os dados recolhidos durante atravessamentos de plumas eram muito mais ruidosos, tornando a interpretação significativamente mais difícil.

Em 2008, a Cassini atravessou uma pluma a uma velocidade extraordinária de 17,7 km/s, a mais elevada de todos os seus voos rasantes por Encelado. Essa condição gera um tipo de informação que não se obtém de outra forma - mesmo que venha acompanhada de muito ruído.

“Os grãos de gelo não contêm apenas água congelada, mas também outras moléculas, incluindo compostos orgânicos”, explica Khawaja.

“A velocidades de impacto mais baixas, o gelo fragmenta-se e o sinal de aglomerados de moléculas de água pode ocultar o sinal de certas moléculas orgânicas. Mas quando os grãos atingem o CDA a grande velocidade, as moléculas de água não se agrupam e ganhamos a oportunidade de observar estes sinais que antes estavam escondidos.”

Para ultrapassar o ruído, a equipa recorreu a técnicas de análise recentemente desenvolvidas, incluindo a correspondência de espectros laboratoriais com grandes bases de dados abertas. Assim, foi possível isolar assinaturas químicas associadas a material recentemente ejectado do interior de Encelado, em contraste com o material mais antigo do anel E.

Que moléculas orgânicas foram encontradas e o que isso implica

Os resultados revelaram uma diversidade de compostos: aromáticos, aldeídos, ésteres, éteres e alcenos, além de indícios de compostos que incluem azoto e oxigénio. A presença deste conjunto confirma que moléculas semelhantes detectadas no anel E têm origem no interior de Encelado, e não são apenas produto de transformação por exposição ao ambiente espacial.

Quando se somam estas conclusões às descobertas anteriores da Cassini - sais, hidrogénio e fosfatos - passa a ser possível afirmar que já foram identificados cinco dos seis elementos CHNOPS essenciais para a vida: carbono (C), hidrogénio (H), azoto (N), oxigénio (O) e fósforo (P). Falta apenas detectar de forma inequívoca o enxofre (S).

Segundo a equipa, estes compostos formam-se por vias abióticas, mas muitos encaixam como peças fundamentais de uma química precursora da biologia. Além disso, o conjunto é coerente com um ambiente hidrotermal, constituindo, até ao momento, a evidência mais robusta de que tais sistemas existem em Encelado.

O que vem a seguir: oportunidades científicas e uma questão desconfortável

Daqui em diante, as possibilidades de investigação tornam-se ainda mais estimulantes. A recolha e análise directa de material das plumas - com instrumentação moderna e estratégias desenhadas para minimizar ruído e maximizar resolução química - pode aprofundar a caracterização do oceano e da actividade do fundo marinho de Encelado, sem necessidade de perfurar quilómetros de gelo.

Há também um ponto essencial: qualquer futura missão terá de considerar cuidadosamente o risco de contaminação. Se o objectivo é avaliar habitabilidade e procurar sinais de vida, é crítico garantir que amostras e instrumentos não transportam compostos terrestres que possam confundir medições ou comprometer um ambiente potencialmente habitável.

“Mesmo não encontrar vida em Encelado seria uma descoberta enorme, porque levanta questões sérias sobre por que motivo a vida não está presente num ambiente destes quando existem as condições certas”, afirma Khawaja.

“Há muito mais nos dados que estamos a explorar neste momento, por isso esperamos descobrir mais num futuro próximo.”

A investigação foi publicada na Nature Astronomy.