p A lua gelada de Júpiter, Europa, é um dos principais alvos da pesquisa em astrobiologia, pois oferece um possível ambiente habitável. Sob sua crosta gelada de 10 km de espessura está um oceano de água líquida com mais de 100 km de profundidade. A energia derivada da interação gravitacional da lua com Júpiter mantém este oceano aquecido. p Pesquisas teóricas para avaliar a habitabilidade microbiana de Europa a partir de dados coletados em ambientes análogos da Terra foram conduzidas por um grupo de pesquisadores brasileiros vinculados à Universidade de São Paulo (USP). Eles publicaram seu relatório em Relatórios Científicos .

p "Estudamos os possíveis efeitos de uma fonte de energia utilizável biologicamente em Europa com base em informações obtidas de um ambiente análogo na Terra, "disse Douglas Galante, pesquisador do Laboratório Nacional de Luz Síncrotron (LNLS) e do Centro de Pesquisas em Astrobiologia (NAP-Astrobio) do Instituto de Astronomia da Universidade de São Paulo, Geofísica e Ciências Atmosféricas (IAG-USP).

p Galante coordena o estudo, que visa investigar locais no Brasil e na África com possíveis vestígios de transformações geoquímicas e isotópicas relacionadas ao surgimento de vida multicelular na Era Neoproterozóica.

p Na mina de ouro Mponeng perto de Joanesburgo, África do Sul, a uma profundidade de 2,8 km, os pesquisadores encontraram vestígios de grandes mudanças ligadas à história da vida na Terra, e um contexto terrestre análogo a Europa. Eles descobriram que a bactéria Candidatus desulforudis audaxviator sobrevive dentro da mina sem luz solar por meio de radiólise da água, a dissociação de moléculas de água por radiação ionizante.

p "Esta mina subterrânea muito profunda tem vazamento de água por rachaduras que contêm urânio radioativo, "Galante disse." O urânio decompõe as moléculas de água para produzir radicais livres (H +, OH-, e outros), que atacam as rochas circundantes, especialmente pirita (dissulfeto de ferro, FeS2), produzindo sulfato. A bactéria usa o sulfato para sintetizar ATP [trifosfato de adenosina], o nucleotídeo responsável pelo armazenamento de energia nas células. Esta é a primeira vez que um ecossistema foi encontrado para sobreviver diretamente com base na energia nuclear. "

p De acordo com Galante e colegas, o ambiente colonizado por bactérias na mina Mponeng é um excelente análogo do ambiente que se supõe existir no fundo do oceano de Europa.

p Embora a temperatura na superfície de Europa seja próxima do zero absoluto, há uma enorme quantidade de energia térmica em seu núcleo, como um efeito da interação de Europa com a poderosa gravidade de Júpiter, o que torna a órbita do satélite extremamente elíptica. Assim, Europa orbita extremamente perto ou muito longe do gigante gasoso. A lua experimenta deformação geométrica como resultado da imensa força das marés de Júpiter. A energia liberada pelos estados alternados de alongamento e relaxamento torna a subsuperfície de Europa capaz de hospedar um oceano de água líquida.

p "Contudo, não basta haver água líquida aquecida, "disse Galante. Segundo o pesquisador, a atividade biológica é baseada nas diferenças nas concentrações de moléculas, íons ou elétrons em regiões distintas que produzem um fluxo em uma determinada direção, permitindo a ocorrência de respiração celular, fotossíntese, Produção de ATP e outros processos comuns aos seres vivos.

p "Emanações hidrotérmicas - de hidrogênio molecular [H2], sulfeto de hidrogênio [H2S], ácido sulfúrico [H2SO4], metano [CH4] e assim por diante - são fontes importantes de desequilíbrio químico e fatores potenciais de transdução biológica, ou seja, transformação do desequilíbrio em energia biologicamente útil, "Galante disse." Essas fontes hidrotermais são o cenário mais plausível para a origem da vida na Terra. "

p Investigando as condições na Europa para a produção de ATP

p O grupo avaliou como os desequilíbrios químicos em Europa poderiam ser iniciados através da emanação de água, levando a reações em cadeia entre a água e os elementos químicos encontrados na crosta de Europa - no entanto, há uma total falta de dados empíricos de apoio. "É por isso que procuramos um efeito físico mais universal que fosse altamente provável de ocorrer. Esse efeito foi a ação da radioatividade, "Galante disse.

p Os corpos celestes do sistema solar com núcleos rochosos compartilham os mesmos materiais radioativos, ejetado para o espaço por explosões de supernovas que originaram o sol e os planetas. Os pesquisadores consideraram as concentrações de urânio, tório e potássio na Europa com base nas quantidades já observadas e medidas na Terra, em meteoritos e em Marte.

p "Destes montantes, fomos capazes de estimar a energia liberada, como essa energia interage com a água circundante, e a eficiência da radiólise da água resultante dessa interação na geração de radicais livres, "Galante disse.

p De acordo com o estudo, junto com radionuclídeos, a pirite é um ingrediente crucial cuja presença é indispensável para a vida na Europa. "One of the proposals deriving from our study is that traces of pyrite should be looked for as part of any assessment of the habitability of a celestial body, " said Galante. Chances for finding pyrite in a hypothetical mission to Europa are good, since sulfur (S) and iron (Fe) are elements found in abundance across the solar system.

p "The ocean bed on Europa appears to offer very similar conditions to those that existed on primitive Earth during its first billion years. So studying Europa today is to some extent like looking back at our own planet in the past. In addition to the intrinsic interest of Europa's habitability and the existence of biological activity there, the study is also a gateway to understanding the origin and evolution of life in the universe."