p Por décadas, os cientistas acreditam que pode haver vida sob a superfície gelada da lua de Júpiter, Europa. Desde aquele tempo, surgiram várias linhas de evidência que sugerem que ela não está sozinha. De fato, dentro do Sistema Solar, existem muitos "mundos oceânicos" que poderiam hospedar vida, incluindo Ceres, Ganimedes, Encélado, Titã, Dione, Tritão, e talvez até mesmo Plutão. p Mas e se os elementos para a vida como a conhecemos não forem abundantes o suficiente nesses mundos? Em um novo estudo, dois pesquisadores do Harvard Smithsonian Center of Astrophysics (CfA) procuraram determinar se poderia de fato haver uma escassez de elementos bioessenciais nos mundos oceânicos. Suas conclusões podem ter implicações abrangentes para a existência de vida no Sistema Solar e além, para não mencionar nossa habilidade de estudá-lo.

p O estudo, intitulado "A vida extraterrestre é suprimida em mundos oceânicos subterrâneos devido à escassez de elementos bioessenciais?" apareceu recentemente online. O estudo foi liderado por Manasavi Lingam, um pós-doutorando no Institute for Theory and Computation (ITC) da Harvard University e do CfA, com o apoio de Abraham Loeb - o diretor do ITC e do Frank B. Baird, Professor Jr. de Ciências em Harvard.

p Em estudos anteriores, questões sobre a habitabilidade de luas e outros planetas tendem a se concentrar na existência de água. Isso tem sido verdade quando se trata do estudo de planetas e luas dentro do Sistema Solar, e especialmente verdade quando se trata do estudo de planetas extra-solares. Quando eles encontram novos exoplanetas, astrônomos prestaram muita atenção se o planeta em questão orbita ou não dentro da zona habitável de sua estrela.

p Esta é a chave para determinar se o planeta pode ou não suportar água líquida em sua superfície. Além disso, astrônomos tentaram obter espectros de exoplanetas rochosos para determinar se a perda de água está ocorrendo em sua atmosfera, como evidenciado pela presença de gás hidrogênio. Enquanto isso, outros estudos tentaram determinar a presença de fontes de energia, uma vez que isso também é essencial para a vida como a conhecemos.

p Em contraste, O Dr. Lingam e o Prof. Loeb consideraram como a existência de vida nos planetas oceânicos poderia ser dependente da disponibilidade de nutrientes limitantes (LN). Por algum tempo, tem havido um debate considerável sobre quais nutrientes seriam essenciais para a vida extraterrestre, uma vez que esses elementos podem variar de um lugar para outro e ao longo do tempo. Como Lingam disse à Universe Today por e-mail:

p "A lista mais comumente aceita de elementos necessários para a vida, como a conhecemos, compreende o hidrogênio, oxigênio, carbono, nitrogênio e enxofre. Além disso, certos metais residuais (por exemplo, ferro e molibdênio) também podem ser valiosos para a vida como a conhecemos, mas a lista de metais traço bioessenciais está sujeita a um alto grau de incerteza e variabilidade. "

p Para seus propósitos, O Dr. Lingam e o Prof. Loeb criaram um modelo usando os oceanos da Terra para determinar como as fontes e afundam - ou seja, os fatores que adicionam ou esgotam os elementos LN nos oceanos, respectivamente - podem ser semelhantes aos dos mundos oceânicos. Na terra, as fontes desses nutrientes incluem fluviais (dos rios), fontes atmosféricas e glaciais, com a energia sendo fornecida pela luz solar.

p Destes nutrientes, eles determinaram que o mais importante seria o fósforo, e examinou o quão abundantes este e outros elementos podem ser nos mundos oceânicos, onde as condições são muito diferentes. Como o Dr. Lingam explicou, é razoável supor que, nesses mundos, a existência potencial de vida também se reduziria a um equilíbrio entre a entrada líquida (fontes) e a saída líquida (sumidouros).

p "Se os sumidouros são muito mais dominantes do que as fontes, isso poderia indicar que os elementos seriam esgotados com relativa rapidez. Em outro, para estimar as magnitudes das fontes e sumidouros, baseamo-nos em nosso conhecimento da Terra e o associamos a outros parâmetros básicos desses mundos oceânicos, como o pH do oceano, o tamanho do mundo, etc. conhecido a partir de observações / modelos teóricos. "

p Embora as fontes atmosféricas não estivessem disponíveis para os oceanos interiores, O Dr. Lingham e o Prof. Loeb consideraram a contribuição das fontes hidrotermais. Já, há evidências abundantes de que eles existem na Europa, Encélado, e outros mundos oceânicos. Eles também consideraram fontes abióticas, que consistem em minerais lixiviados de rochas pela chuva na Terra, mas consistiria no desgaste das rochas pelos oceanos interiores dessas luas.

p Em última análise, o que eles descobriram foi isso, ao contrário da água e energia, nutrientes limitantes podem ser de fornecimento limitado quando se trata de mundos oceânicos em nosso Sistema Solar:

p "Nós achamos isso, de acordo com as premissas em nosso modelo, fósforo, que é um dos elementos bioessenciais, é esgotado em escalas de tempo rápidas (por padrões geológicos) em mundos oceânicos cujos oceanos são neutros ou alcalinos por natureza, e que possuem atividade hidrotérmica (isto é, sistemas de ventilação hidrotérmica no fundo do oceano). Portanto, nosso trabalho sugere que a vida pode existir em baixas concentrações globalmente nestes mundos oceânicos (ou estar presente apenas em manchas locais), e pode, portanto, não ser facilmente detectável. "

p Isso naturalmente tem implicações para as missões destinadas a Europa e outras luas do Sistema Solar exterior. Isso inclui a missão NASA Europa Clipper, que atualmente está programado para ser lançado entre 2022 e 2025. Por meio de uma série de sobrevôos da Europa, esta sonda tentará medir biomarcadores na atividade da pluma proveniente da superfície da lua.

p Missões semelhantes foram propostas para Enceladus, e a NASA também está considerando uma missão "Dragonfly" para explorar a atmosfera de Titã, lagos de superfície e de metano. Contudo, se o estudo do Dr. Lingam e do Prof. Loeb estiver correto, então, as chances de essas missões encontrarem qualquer sinal de vida em um mundo oceânico no Sistema Solar são bastante reduzidas. No entanto, como Lingam indicou, eles ainda acreditam que tais missões devem ser montadas.

p "Although our model predicts that future space missions to these worlds might have low chances of success in terms of detecting extraterrestrial life, we believe that such missions are still worthy of being pursued, " he said. "This is because they will offer an excellent opportunity to:(i) test and/or falsify the key predictions of our model, and (ii) collect more data and improve our understanding of ocean worlds and their biogeochemical cycles."

p Além disso, as Prof. Loeb indicated via email, this study was focused on "life as we know it". If a mission to these worlds did find sources of extra-terrestrial life, then it would indicate that life can arise from conditions and elements that we are not familiar with. Como tal, the exploration of Europa and other ocean worlds is not only advisable, but necessary.

p "Our paper shows that elements that are essential for the 'chemistry-of-life-as-we-know-it', such as phosphorous, are depleted in subsurface oceans, " he said. "As a result, life would be challenging in the oceans suspected to exist under the surface ice of Europa or Enceladus. If future missions confirm the depleted level of phosphorous but nevertheless find life in these oceans, then we would know of a new chemical path for life other than the one on Earth."

p No fim, scientists are forced to take the "low-hanging fruit" approach when it comes to searching for life in the universe . Until such time that we find life beyond Earth, all of our educated guesses will be based on life as it exists here. I can't imagine a better reason to get out there and explore the universe than this!