Os gêiseres de Encélado, esta lua gelada de Saturno, continuam a revelar seus segredos muito tempo depois da passagem da sonda Cassini. Vinte anos após as primeiras amostras coletadas, uma análise minuciosa dos dados de arquivo permitiu uma descoberta notável.
Nas profundezas dos dados do Cosmic Dust Analyzer, o instrumento alemão embarcado na Cassini, os cientistas identificaram moléculas orgânicas complexas que haviam escapado às primeiras análises. Estes compostos carbonados, essenciais aos processos biológicos, encontram-se nos grãos de gelo ejetados diretamente das plumas antes que atinjam o anel E de Saturno. A velocidade de impacto elevada das partículas no detector, atingindo 18 quilómetros por segundo, permitiu revelar assinaturas químicas que as colisões mais lentas mascaravam anteriormente.
Representação artística das plumas emanando das fraturas em listras de tigre em Encélado.
Crédito: NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute/Lunar and Planetary Institute A origem oceânica destas moléculas representa um argumento decisivo para os investigadores. Ao contrário das partículas do anel E que sofrem a influência da radiação da magnetosfera saturniana, os grãos analisados diretamente nas plumas provêm do oceano subterrâneo de Encélado sem alteração espacial. Esta descoberta afasta as dúvidas relativas à formação destes compostos por irradiação e confirma a sua proveniência das profundezas da lua. A equipa de Nozair Khawaja pôde assim estabelecer uma ligação direta entre a química do oceano oculto e as amostras coletadas no espaço.
Entre as novas moléculas identificadas figuram compostos alifáticos, ésteres cíclicos, éteres e substâncias contendo azoto e oxigénio. Na Terra, estas moléculas participam nas reações químicas que conduzem à formação dos aminoácidos e outros blocos fundamentais da vida. A sua presença no oceano de Encélado sugere a existência de processos químicos sofisticados capazes de gerar uma diversidade molecular significativa neste ambiente extraterrestre.
Algumas pesquisas recentes trazem, no entanto, nuances importantes. Um estudo liderado por Grace Richards do Istituto Nazionale di Astrofisica e Planetologia Spaziale indica que a radiação poderia também criar moléculas orgânicas à superfície de Encélado, particularmente ao nível das fraturas em listras de tigre. Esta possibilidade introduz uma complexidade adicional na interpretação dos dados, pois tornaria difícil distinguir a origem exata dos compostos detetados nas plumas.
O anel E de Saturno com Encélado (ponto negro) e a luz refletida pelos grãos de gelo numa pluma.
Crédito: NASA/JPL/Space Science Institute
A solução definitiva para este enigma científico poderá vir de uma missão espacial futura. A Agência Espacial Europeia envisage atualmente um projeto combinando orbitador e aterrador que poderia atingir Encélado por volta de 2054. Só uma análise direta do gelo fresco à superfície da lua permitiria confirmar sem ambiguidade a natureza e a origem da química orgânica detetada à distância pela Cassini.
O oceano subterrâneo de Encélado
Sob a crosta gelada de Encélado esconde-se um vasto oceano de água líquida que mantém o seu estado graças à energia gerada pelas forças de maré exercidas por Saturno. Estas interações gravitacionais provocam deformações e fricções internas que aquecem o interior da lua, impedindo a água de congelar completamente.
A presença deste oceano foi deduzida das medições da libração de Encélado, que revelam que a camada externa gelada não está solidamente ligada ao núcleo rochoso. Os modelos matemáticos sugerem que a espessura da camada de gelo varia entre 20 e 25 quilómetros, enquanto a profundidade do oceano poderia atingir várias dezenas de quilómetros.
A composição química deste oceano permanece mal conhecida, mas os dados da Cassini indicam a presença de sais dissolvidos, nomeadamente cloreto de sódio, similar à composição dos oceanos terrestres. A deteção de sílicas nanométricas sugere também atividade hidrotermal no fundo do oceano, onde água quente interage com o núcleo rochoso.
A circulação da água neste ambiente poderia criar condições favoráveis ao desenvolvimento de processos químicos complexos, com variações de temperatura e de composição criando microambientes propícios às reações orgânicas.
As moléculas orgânicas no espaço
As moléculas orgânicas, definidas pela presença de átomos de carbono, são muito mais difundidas no Universo do que se pensava inicialmente. Formam-se nas nuvens moleculares interestelares, em torno das estrelas nascentes e nos discos protoplanetários, graças a reações químicas que ocorrem nos grãos de poeira cósmica.
No Sistema Solar, estes compostos foram detetados nos cometas, asteroides e algumas atmosferas planetárias. Os meteoritos carbonáceos, como o de Murchison, contêm mais de 70 aminoácidos diferentes, demonstrando que a química prebiótica é um processo universal que não se limita à Terra.
A complexidade das moléculas orgânicas varia consideravelmente, indo desde hidrocarbonetos simples como o metano até estruturas aromáticas policíclicas e ácidos carboxílicos. A deteção de moléculas tão complexas como as encontradas em Encélado indica que processos químicos elaborados podem ocorrer em ambientes extraterrestres.
A persistência destas moléculas no espaço depende da sua proteção contra a radiação ultravioleta e cósmica. Os grãos de gelo e poeira atuam como escudos naturais, preservando os compostos orgânicos frágeis e permitindo a sua acumulação durante longos períodos.
Fonte: Nature Astronomy