As missões da NASA fornecem novos insights sobre os mundos oceânicos em nosso sistema solar
p Esta ilustração mostra a Cassini mergulhando na pluma Enceladus em 2015. As novas descobertas do mundo oceânico da Cassini e do Hubble ajudarão a informar a exploração futura e a busca mais ampla por vida fora da Terra. Crédito:NASA / JPL-Caltech
p Duas missões veteranas da NASA estão fornecendo novos detalhes sobre o gelo, luas oceânicas de Júpiter e Saturno, aumentando ainda mais o interesse científico desses e de outros "mundos oceânicos" em nosso sistema solar e além. As descobertas são apresentadas em artigos publicados quinta-feira por pesquisadores com a missão Cassini da NASA para Saturno e Telescópio Espacial Hubble. p Nos jornais, Cientistas da Cassini anunciam que uma forma de energia química da qual a vida pode se alimentar parece existir na lua de Saturno, Enceladus, e os pesquisadores do Hubble relatam evidências adicionais de plumas em erupção na lua de Júpiter, Europa.
p "Este é o mais perto que chegamos, até aqui, para identificar um lugar com alguns dos ingredientes necessários para um ambiente habitável, "disse Thomas Zurbuchen, administrador associado do Diretório de missões científicas da NASA na sede em Washington. "Esses resultados demonstram a natureza interconectada das missões científicas da NASA que estão nos deixando mais perto de responder se estamos realmente sozinhos ou não."
p O artigo de pesquisadores com a missão Cassini, publicado no jornal
Ciência , indica gás hidrogênio, que poderia fornecer uma fonte de energia química para a vida, está se derramando no oceano subterrâneo de Enceladus devido à atividade hidrotérmica no fundo do mar.
p A presença de bastante hidrogênio no oceano lunar significa que micróbios - se houver algum lá - poderiam usá-lo para obter energia combinando o hidrogênio com o dióxido de carbono dissolvido na água. Esta reação química, conhecido como "metanogênese" porque produz metano como subproduto, está na raiz da árvore da vida na Terra, e poderia até ter sido fundamental para a origem da vida em nosso planeta.
p A vida como a conhecemos requer três ingredientes principais:água líquida; uma fonte de energia para o metabolismo; e os ingredientes químicos certos, principalmente carbono, hidrogênio, azoto, oxigênio, fósforo e enxofre. Com esta descoberta, Cassini mostrou que Enceladus - um pequeno, lua gelada um bilhão de milhas mais longe do sol do que a Terra - tem quase todos esses ingredientes para a habitabilidade. A Cassini ainda não mostrou que o fósforo e o enxofre estão presentes no oceano, mas os cientistas suspeitam que sejam, já que o núcleo rochoso de Enceladus é considerado quimicamente semelhante aos meteoritos que contêm os dois elementos.
p "A confirmação de que a energia química para a vida existe dentro do oceano de uma pequena lua de Saturno é um marco importante em nossa busca por mundos habitáveis além da Terra, "disse Linda Spilker, Cientista do projeto Cassini no Jet Propulsion Laboratory (JPL) da NASA em Pasadena, Califórnia.
p A espaçonave Cassini detectou o hidrogênio na nuvem de gás e material gelado que foi borrifado de Enceladus durante seu último, e mais profundo, mergulhe na pluma em 28 de outubro, 2015. A Cassini também fez uma amostra da composição da pluma durante sobrevôos no início da missão. A partir dessas observações, os cientistas determinaram que quase 98 por cento do gás na pluma é água, cerca de 1 por cento é hidrogênio e o resto é uma mistura de outras moléculas, incluindo dióxido de carbono, metano e amônia.
p A medição foi feita usando o instrumento Ion and Neutral Mass Spectrometer (INMS), que fareja gases para determinar sua composição. O INMS foi projetado para amostrar a atmosfera superior da lua de Saturno, Titã. Após a descoberta surpreendente da Cassini de uma enorme nuvem de spray de gelo em 2005, emanando de rachaduras quentes perto do pólo sul, os cientistas voltaram seus detectores para a pequena lua.
p Este gráfico ilustra como os cientistas da Cassini pensam que a água interage com as rochas no fundo do oceano da lua gelada de Saturno, Enceladus, produção de gás hidrogênio. Crédito:NASA / JPL-Caltech
p A Cassini não foi projetada para detectar sinais de vida na pluma de Enceladus - na verdade, os cientistas não sabiam que a pluma existia até depois que a espaçonave chegou a Saturno.
p "Embora não possamos detectar vida, descobrimos que existe uma fonte de alimento para isso. Seria como uma loja de doces para micróbios, "disse Hunter Waite, autor principal do estudo da Cassini.
p As novas descobertas são uma linha independente de evidência de que a atividade hidrotérmica está ocorrendo no oceano Enceladus. Resultados anteriores, publicado em março de 2015, sugeriu que a água quente está interagindo com a rocha no fundo do mar; as novas descobertas apóiam essa conclusão e acrescentam que a rocha parece estar reagindo quimicamente para produzir o hidrogênio.
p O artigo detalhando as novas descobertas do Telescópio Espacial Hubble, publicado em The
Cartas de jornal astrofísico , relatórios sobre observações de Europa de 2016 em que uma provável pluma de material foi vista em erupção da superfície da lua no mesmo local onde Hubble viu evidências de uma pluma em 2014. Essas imagens reforçam evidências de que as plumas de Europa podem ser um fenômeno real, queimando intermitentemente na mesma região da superfície da lua.
p Essas imagens compostas mostram uma suposta nuvem de material em erupção com dois anos de diferença no mesmo local na lua gelada de Júpiter, Europa. Ambas as plumas, fotografado em luz ultravioleta por Hubble, foram vistos em silhueta quando a lua passou na frente de Júpiter. Crédito:NASA / ESA / STScI / USGS
p A pluma recém-fotografada sobe cerca de 62 milhas (100 quilômetros) acima da superfície de Europa, enquanto o observado em 2014 foi estimado em cerca de 30 milhas (50 quilômetros) de altura. Ambos correspondem à localização de uma região incomumente quente que contém características que parecem ser rachaduras na crosta de gelo da lua, visto no final dos anos 1990 pela espaçonave Galileo da NASA. Os pesquisadores especulam que, como Enceladus, isso pode ser evidência de água em erupção do interior da lua.
p "As plumas de Enceladus estão associadas a regiões mais quentes, então, após o Hubble ter imaginado este novo recurso semelhante a uma pluma na Europa, nós olhamos para aquele local no mapa térmico Galileo. Descobrimos que o candidato a pluma de Europa está sentado bem na anomalia térmica, "disse William Sparks do Space Telescope Science Institute em Baltimore, Maryland. Sparks liderou os estudos da pluma do Hubble em 2014 e 2016.
p Os pesquisadores dizem que se as plumas e o ponto quente estão ligados, pode significar que a água que sai da crosta gelada da lua está aquecendo a superfície ao redor. Outra ideia é que a água ejetada pela pluma cai na superfície como uma névoa fina, mudando a estrutura dos grãos superficiais e permitindo-lhes reter o calor por mais tempo do que a paisagem circundante.
p Para as observações de 2014 e 2016, a equipe usou o Espectrógrafo de Imagens do Telescópio Espacial do Hubble (STIS) para detectar as plumas de luz ultravioleta. Enquanto Europa passa na frente de Júpiter, quaisquer características atmosféricas ao redor da borda da lua bloqueiam parte da luz de Júpiter, permitindo que o STIS veja os recursos em silhueta. Sparks e sua equipe continuam a usar o Hubble para monitorar Europa em busca de exemplos adicionais de candidatos a pluma e esperam determinar a frequência com que eles aparecem.
p O oval verde destaca as plumas que Hubble observou em Europa. A área também corresponde a uma região quente na superfície de Europa. O mapa é baseado em observações da espaçonave Galileo. Crédito:NASA / ESA / STScI / USGS
p A futura exploração dos mundos oceânicos da NASA é possibilitada pelo monitoramento do Hubble da suposta atividade da pluma de Europa e pela investigação de longo prazo da Cassini sobre a pluma de Enceladus. Em particular, ambas as investigações estão preparando as bases para a missão Europa Clipper da NASA, que está planejado para ser lançado na década de 2020.
p "Se houver plumas na Europa, como agora suspeitamos fortemente, com o Europa Clipper estaremos prontos para eles, "disse Jim Green, Diretor de Ciência Planetária, na sede da NASA.
p A identificação do Hubble de um site que parece ter persistente, a atividade intermitente da pluma fornece um alvo tentador para a missão Europa investigar com seu poderoso conjunto de instrumentos científicos. Além disso, alguns dos co-autores de Sparks nos estudos do Hubble Europa estão preparando uma poderosa câmera ultravioleta para voar no Europa Clipper que fará medições semelhantes às do Hubble, mas milhares de vezes mais perto. E vários membros da equipe Cassini INMS estão desenvolvendo um instrumento extremamente sensível, versão de próxima geração de seu instrumento para voar no Europa Clipper.