Dados da espaçonave internacional Cassini revelaram moléculas orgânicas complexas originárias da lua gelada de Saturno, Enceladus, fortalecendo a ideia de que este mundo oceânico abriga condições adequadas para a vida.

Muito pouco se sabia sobre Enceladus antes de 2005 - o ano em que a Cassini voou pela primeira vez perto. Desde então, tornou-se uma fonte contínua de surpresas, com segredos ainda sendo revelados agora, após o fim da missão.

Durante a incrível carreira da espaçonave, os cientistas descobriram que Enceladus com 500 km de diâmetro tem um enorme oceano subterrâneo escondido sob uma espessa crosta de gelo, com evidências apontando para fontes hidrotermais poderosas no fundo do mar que misturam o material da lua cheia de água, núcleo poroso com a água do oceano.

Eles detectaram poderosos gêiseres liberando uma mistura de vapor d'água e grãos de gelo dos oceanos para o espaço através de rachaduras - apelidadas de "listras de tigre" - na concha de gelo da lua, fornecendo material para um dos anéis de Saturno.

Agora, uma equipe liderada por Frank Postberg e Nozair Khawaja da Universidade de Heidelberg, Alemanha, identificou fragmentos de grandes moléculas orgânicas nesses grãos de gelo ejetados. Os resultados são publicados hoje em Natureza .

"É a primeira detecção de compostos orgânicos complexos vindos de um mundo aquático extraterrestre, "diz Frank.

"Encontramos grandes fragmentos moleculares que mostram estruturas típicas de moléculas orgânicas muito complexas, "acrescenta Nozair." Essas moléculas enormes contêm uma rede complexa, muitas vezes construída a partir de centenas de átomos de carbono, hidrogênio, oxigênio e provavelmente nitrogênio que formam subestruturas em forma de anel e em cadeia. "

Os fragmentos, de até 200 unidades de massa molecular, são criados quando os grãos de gelo atingem o instrumento de análise de poeira da Cassini a velocidades de cerca de 30.000 quilômetros por hora, mas os pesquisadores acreditam que, antes da colisão, os grãos contêm o original, moléculas ainda maiores, que poderia ter pesos moleculares de milhares de unidades de massa atômica.

Os cientistas calculam a massa molecular, ou peso, como a soma dos pesos dos átomos individuais contidos na molécula. Anteriormente, A Cassini detectou apenas moléculas orgânicas leves em Enceladus que eram muito menores do que os fragmentos encontrados mais recentemente.

Essas moléculas grandes só podem ser criadas por processos químicos complexos - incluindo aqueles relacionados à vida. Alternativamente, eles podem vir de material primordial como encontrado em alguns meteoritos ou, mais provável, ser gerado pela atividade hidrotérmica.

“Na minha opinião os fragmentos que encontramos são de origem hidrotérmica, tendo sido processado dentro do núcleo hidrotermicamente ativo de Enceladus:nas altas pressões e temperaturas quentes que esperamos lá, é possível que surjam moléculas orgânicas complexas, "diz Frank.

Simulações recentes mostram que calor suficiente para alimentar a atividade hidrotérmica por dezenas de milhões de anos pode ser gerado por meio da fricção das marés se a lua tiver um núcleo poroso com água do oceano percolando através dele.

Acompanhando este cenário, o material orgânico é injetado no oceano por fontes hidrotermais no fundo do oceano de Enceladus - algo semelhante aos locais hidrotermais encontrados no fundo dos oceanos da Terra, que são um dos possíveis ambientes que os cientistas investigam para o surgimento de vida em nosso próprio planeta.

Nos oceanos da Terra, substâncias orgânicas de águas mais profundas podem se acumular de forma eficiente nas paredes das bolhas de ar crescentes, transportando-os para a superfície onde são dispersos junto com a maresia quando a bolha estoura.

Os cientistas acham que um processo semelhante pode estar acontecendo em Enceladus. Bolhas de gás, subindo por dezenas de quilômetros de oceano, podem trazer material orgânico das profundezas, onde formam uma fina película flutuando na superfície do oceano sob a casca de gelo.

Quando as bolhas estouram na superfície, isso ajuda a dispersar alguns dos orgânicos, junto com spray de água salgada do oceano. Minúsculas gotículas do material orgânico disperso ficam cobertas de gelo quando o vapor de água congela em sua superfície, e junto com o spray congelado de água salgada do oceano, são ejetados nas plumas e depois detectados pela Cassini.

Esta é a mais recente de uma longa série de descobertas feitas pela Cassini que pintam Enceladus como um mundo aquático potencialmente habitável.

Com os dados da Cassini sozinhos, Contudo, não é possível confirmar a origem exata dos orgânicos recentemente encontrados dos quais os fragmentos observados derivam, pois o tamanho dos fragmentos está no limite máximo que pode ser detectado pelos instrumentos.

"Se pudéssemos visitar Encélado novamente, pegaríamos instrumentos que pudessem ver as moléculas inteiras, não apenas esses fragmentos, e isso nos diria exatamente o que são e como foram criados, "diz Frank.

“Parece que esta lua misteriosa vai guardar esse segredo por algum tempo, mas está ao alcance de uma futura missão de Encélado para resolver esta parte do quebra-cabeça, "acrescenta Nozair.

As revelações da Cassini também terão implicações importantes para o explorador de luas JUpiter ICy da ESA, Suco, com lançamento previsto para 2022, com uma chegada ao sistema de Júpiter em 2029.

Semelhante a Saturno, Júpiter tem um sistema complexo de satélites naturais, com três dos maiores - Europa, Ganimedes e Calisto - pensado para ter um oceano subterrâneo.

"Graças à experiência da Cassini, saberemos o que procurar e como estudar no sistema de Júpiter, "diz Nicolas Altobelli, Cientista do projeto ESA Cassini que também é responsável pelo desenvolvimento das operações de ciência de sucos na ESA.

"A Juice continuará a exploração de mundos potencialmente habitáveis, investigando as condições em que a vida poderia ter surgido em nosso Sistema Solar. "

"Compostos orgânicos macromoleculares das profundidades de Enceladus" por F. Postberg et al, é publicado em Natureza .