Este artigo foi publicado originalmente em Éos. A publicação contribuiu com o artigo para Space.com’s Vozes de especialistas: artigos de opinião e insights.
Novas pesquisas laboratoriais sugerem que alguns moléculas orgânicas detectado anteriormente em plumas em erupção da lua de Saturno Encélado podem ser produtos de radiação natural, em vez de serem originários do oceano subterrâneo da lua. Esta descoberta complica a avaliação da relevância astrobiológica destes compostos.
Encélado esconde um oceano global enterrado sob a sua crosta congelada. O material deste reservatório líquido é ejetado para o espaço a partir de fissuras no gelo perto do pólo sul, formando plumas de partículas de gelo do tamanho de poeira que se estendem por centenas de quilómetros. Embora a maior parte deste material caia de volta à superfície, parte permanece em órbita, tornando-se parte de Anel E de Saturnoo anel mais externo e mais largo do planeta.
Entre 2005 e 2015, a NASA A espaçonave Cassini voou repetidamente através dessas plumas e detectou uma variedade de moléculas orgânicas. A detecção foi vista como evidência de um ambiente quimicamente rico e potencialmente habitável sob o gelo, onde moléculas essenciais à vida poderia estar disponível. No entanto, o novo estudo oferece uma explicação de que a radiação, e não a biologia, está por trás da presença de pelo menos algumas destas moléculas orgânicas.
Para testar o papel da radiação espacial, uma equipe de pesquisadores liderada pelo cientista planetário Grace Richardspós-doutorado no Instituto Nacional de Astrofísica de Roma, simulou condições próximas à superfície de Encélado criando uma mistura de água, dióxido de carbono, metano e amônia, os principais componentes esperados da superfície do gelo em Encélado. Eles resfriaram a mistura a -200°C dentro de uma câmara de vácuo e depois a bombardearam com íons de água, que são um componente importante do ambiente de radiação que envolve a lua.
A radiação induziu uma série de reações químicas que produziram um coquetel de moléculas, incluindo monóxido de carbono, cianato, amônio e vários álcoois, bem como precursores moleculares de aminoácidos como formamida, acetileno e acetaldeído. A presença destas moléculas simples indica que a radiação poderia induzir reações semelhantes em Encélado.
Richards apresentou essas descobertas na Reunião Conjunta do Europlanet Science Congress – Division for Planetary Sciences (EPSC-DPS 2025) em Helsinque, Finlândia. Ela e seus coautores também publicaram um relatório detalhado em Ciência Planetária e Espacial.
Encélado e além
A nova pesquisa levanta a questão de saber se as moléculas orgânicas detectadas em Plumas de Encélado realmente vêm do oceano enterrado da lua, sejam eles formados no espaço ou perto da superfície depois que as plumas deixam o interior de Encélado.
Embora a descoberta não exclua a possibilidade de um oceano habitável em Encélado, Richards recomenda cautela ao assumir uma ligação direta entre a presença destas moléculas nas plumas, a sua origem e o seu possível papel como precursores da bioquímica.
“Não penso necessariamente que as minhas experiências desacreditem qualquer coisa relacionada com a habitabilidade de Encélado”, disse Richards.
No entanto, acrescentou ela, “quando se tenta inferir a composição do oceano a partir do que se vê no espaço, é importante compreender todos os processos envolvidos na modificação deste material”. Além da radiação, esses processos incluem mudanças de fase, interações com as paredes de gelo da Lua e interações com o ambiente espacial.
“Precisamos de muitos experimentos desse tipo”, disse cientista planetário Alexis Bouquetpesquisador do Centro Nacional Francês de Pesquisa Científica (CNRS) da L’Université d’Aix-Marseille que não esteve envolvido no estudo. “Eles demonstraram que é possível produzir uma certa variedade de espécies em condições relevantes para o pólo sul de Encélado”.
Bouquet destacou a importância de simular estes ambientes num laboratório para planear futuras missões a Encélado e para interpretar os tão esperados dados dos actuais missões às luas geladas de Júpiter. Essas missões são da NASA Europa Clipperque irá explorar a Europa, e o Agência Espacial Europeia(ESA) SUCO (Jupiter Icy Moons Explorer), que visitará todas as três luas do planeta gigante com oceanos subterrâneos: Ganimedes, Calisto, e também Europa.
A intensa radiação em torno de Júpiter torna estas experiências especialmente relevantes. “A química da radiação para Europa ou para as luas jupiterianas em geral (é) um grande negócio, um grande negócio do que em Encélado”, diz Bouquet.
Outra história completamente
À medida que o trabalho de Richards questiona a origem dos compostos orgânicos em torno de Encélado, os investigadores continuam a adicionar mais moléculas ao puzzle.
Depois de uma nova análise dos dados recolhidos durante um dos Cassiniaproximações de Encélado em 2008, pesquisadores liderados por um cientista planetário Nozair Khawaja na Freie Universität Berlin e na Universidade de Stuttgart relataram a descoberta de novos tipos de moléculas orgânicas, aparentemente emanando das aberturas geladas. Eles incluem grupos e cadeias éster e éter e espécies cíclicas contendo ligações duplas de oxigênio e nitrogênio.
Na Terra, essas moléculas são elos essenciais em uma série de reações químicas que, em última análise, produzem compostos complexos necessários à vida. E embora essas moléculas possam ter origem inorgânica, “elas aumentam o potencial de habitabilidade de Encélado”,
Khawaja disse. As descobertas apareceram em Astronomia da Natureza.
A análise da equipe de Khawaja sugere que moléculas orgânicas complexas estão presentes em grãos de gelo frescos que acabaram de ser expelidos pelas aberturas. Durante o seu último sobrevoo, a Cassini chegou a cerca de 28 quilómetros da superfície da lua.
Depois de modelar as plumas e os tempos de residência dos grãos de gelo no espaço, eles pensam que os grãos de gelo amostrados pela Cassini não passaram muito tempo no espaço, provavelmente apenas “alguns minutos”, disse Khawaja. “Está fresco.”
Esta curta duração no espaço questiona se a radiação espacial teve tempo suficiente para produzir as moléculas orgânicas detectadas por Khawaja. Apenas alguns minutos não seriam suficientes para que uma química tão complexa ocorresse, mesmo em um ambiente de alta radiação.
“Grandes grãos vindos da superfície cheios de matéria orgânica? Isso é muito mais difícil de explicar através da química da radiação”, disse Bouquet.
Embora os tipos de experimentos realizados por Richards “sejam valiosos e levem a ciência para o próximo nível”, disse Khawaja, “nossos resultados contam completamente a outra história”.
De volta a Encélado
Ambos os estudos reforçam a complexidade da química de Encélado, defendendo-o como um alvo principal na procura de vida extraterrestre, ou pelo menos dos blocos de construção da vida. Encélado tem todos os três pré-requisitos para a vida: água líquida, uma fonte de energia e um rico coquetel de elementos químicos e moléculas. Mesmo que o oceano subterrâneo esteja fora de alcance – situa-se pelo menos alguns quilómetros abaixo do gelo, perto dos pólos – as plumas oferecem a única oportunidade conhecida de recolher amostras de um oceano líquido extraterrestre.
Os estudos para uma potencial missão da ESA dedicada a Encélado já estão em curso, com planos que incluem sobrevoos de alta velocidade através das plumas e, potencialmente, um módulo de aterragem no pólo sul. Os insights de ambos os estudos recentes ajudarão os pesquisadores a projetar a instrumentação e orientar a interpretação de resultados futuros.
“Não há lugar melhor para procurar (vida) do que Encélado”, disse Khawaja.
