Encélado: Cassini Encontra Novas Pistas de Vida

Dados com uma década, novas implicações

Cientistas que trabalham com medições arquivadas da sonda Cassini da NASA identificaram impressões digitais químicas em grãos de gelo recém-expelidos que apontam para uma química orgânica ativa no interior da lua de Saturno, Encélado. A análise revelou fragmentos moleculares — incluindo ésteres, éteres, hidrocarbonetos cíclicos e compostos contendo nitrogénio e oxigénio — em material originário diretamente do oceano subterrâneo da lua, não da poeira envelhecida que orbita Saturno. Estes intermediários são o tipo de moléculas que os químicos reconhecem como potenciais trampolins para aminoácidos e outros compostos biologicamente relevantes.

Essa descoberta provém de um novo estudo que reexaminou dados de voos rasantes dos encontros da Cassini com a lua e as suas plumas. Como os grãos que a equipa analisou foram amostrados logo após terem sido expelidos, transportam um registo químico muito menos alterado do que as partículas que orbitam há anos e que foram processadas pela radiação no espaço. O resultado é uma janela mais clara sobre a química oceânica que ocorre sob a crosta gelada de Encélado.

Porque os grãos recém-expelidos são importantes

Quando os grãos de gelo são lançados da região de ventilação perto do polo sul de Encélado, alguns caem rapidamente e outros são arrastados para o anel E de Saturno, onde podem passar séculos expostos a partículas carregadas e luz ultravioleta. Essa erosão espacial pode decompor ou alterar moléculas orgânicas delicadas, mascarando a química original. Ao isolar grãos que foram recolhidos muito pouco tempo após a erupção, os investigadores reduziram essa ambiguidade e encontraram fragmentos moleculares que são consistentes com uma síntese ativa e contínua no próprio oceano sob o gelo, em vez de serem produtos de processamento espacial.

Fios de um mar profundo energético

O legado da Cassini já incluía três pistas fortes de que o oceano de Encélado não é uma poça estagnada. A sonda detetou partículas microscópicas de sílica, cujo tamanho e química são melhor explicados por reações entre água quente e rocha no fundo do mar — uma característica das fontes hidrotermais na Terra — e medições posteriores mostraram hidrogénio molecular na pluma, uma fonte potente de energia química para micróbios. Em suma, a lua fornece água líquida, uma fonte de energia livre e agora uma química orgânica cada vez mais complexa — a lista de verificação básica para a habitabilidade tal como a entendemos.

Como estas moléculas se encaixam na receita da vida

Os fragmentos recém-identificados não são proteínas intactas ou ADN; são peças químicas menores que podem participar em cadeias de reações que levam a biomoléculas maiores. Na Terra, cadeias de reações que produzem ésteres, éteres e certas estruturas cíclicas podem levar a precursores de aminoácidos e componentes lipídicos. Detetar estes intermediários em material fresco da pluma sugere que o oceano de Encélado abriga uma química orgânica dinâmica que poderia — com tempo e as condições certas — montar espécies mais complexas. Mas há uma ressalva importante: a química abiótica (não biológica) também pode gerar estes mesmos intermediários sob condições hidrotermais, pelo que a sua presença é um indicador de riqueza química, não uma bioassinatura por si só.

Fósforo e outros ingredientes da vida

Investigações anteriores da era Cassini já tinham preenchido outras lacunas importantes no registo de habitabilidade de Encélado. Análises de grãos de gelo ricos em sal revelaram a presença de fosfato — a forma de fósforo utilizada no ADN, nas membranas celulares e nas moléculas transportadoras de energia na Terra — em concentrações estimadas como sendo ordens de magnitude superiores às da água do mar típica. A deteção de fósforo, combinada com o novo inventário de intermediários orgânicos e evidências de química produtora de energia, pinta o quadro de um oceano que cumpre os três requisitos amplos para a vida: solvente, bioquímica e uma fonte de energia utilizável.

Limites do que a Cassini nos pode dizer

É vital sermos claros sobre o que estas descobertas mostram e o que não mostram. A Cassini não estava equipada para identificar organismos vivos ou para realizar os tipos de sequenciação e testes isotópicos que forneceriam bioassinaturas convincentes. A sonda amostrou gases da pluma e partículas de gelo de tamanho micrométrico; os instrumentos mediram fragmentos de massa e rácios de elementos em vez de organismos intactos. As novas deteções químicas aumentam a plausibilidade de que a vida possa existir ali, mas não chegam a ser uma prova. Distinguir a produção biológica da química abiótica exigirá instrumentação direcionada de alta sensibilidade e designs de missão otimizados para testar a existência de vida.

O que vem a seguir: missões e medições

Estes resultados reforçaram o argumento científico para o regresso a Encélado com equipamento concebido especificamente para a astrobiologia. Roteiros comunitários e relatórios estratégicos ao longo dos últimos anos sinalizaram Encélado como um candidato principal para uma missão de classe flagship: os conceitos variam de orbitadores que amostram repetidamente a pluma a arquiteturas 'orbilander' que combinam a amostragem da pluma com operações de superfície curtas. Projetar instrumentos que consigam capturar material fresco da pluma, preservar substâncias orgânicas frágeis e distinguir entre percursos químicos abióticos e bióticos será central para qualquer campanha futura.

Porque isto é importante

Talvez o aspeto mais marcante da história seja quanta ciência nova pode ser extraída de dados existentes quando são aplicadas técnicas de análise recentes e novas questões científicas. Os conjuntos de dados da Cassini continuam a recompensar a reexaminação cuidadosa, e a química que está agora a ganhar destaque em Encélado eleva a lua de uma curiosidade fascinante a um laboratório primordial para testar ideias sobre como a vida começa e sobrevive em mundos oceânicos gelados. Se futuras missões confirmarem que os sistemas hidrotermais em Encélado estão a produzir compostos orgânicos complexos em escala, teremos dado um passo decisivo para responder a uma das perguntas mais antigas da humanidade: estamos sozinhos?

— James Lawson, MSc Comunicação de Ciência, BSc Física