Dados da Espaçonave Cassini Comprovam Química Complexa no Oceano da Lua Encélado de Saturno

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No dia 01/10, o portal da ESA noticiou que Cientistas analisando dados coletados pela espaçonave Cassini encontraram novas moléculas orgânicas complexas sendo expelidas da lua Encélado, de Saturno. Isso é um sinal claro de que reações químicas complexas estão ocorrendo dentro de seu oceano subterrâneo. Algumas dessas reações podem fazer parte de cadeias que levam a moléculas ainda mais complexas, potencialmente relevantes do ponto de vista biológico.

 

Publicado na Nature Astronomy, essa descoberta reforça ainda mais a justificativa para uma missão dedicada da Agência Espacial Europeia (ESA) para orbitar e pousar em Encélado.

 

Em 2005, Cassini encontrou as primeiras evidências de que Encélado possui um oceano oculto sob sua superfície congelada. Jatos de água irrompem de fissuras próximas ao polo sul da lua, lançando grãos de gelo no espaço. Menores que grãos de areia, alguns desses minúsculos pedaços de gelo caem de volta à superfície da lua, enquanto outros escapam e formam um anel ao redor de Saturno que segue a órbita de Encélado.

 

Credito: ESA

Lua de Saturno, Encélado.

O autor principal, Nozair Khawaja, explica o que já sabíamos: “Cassini detectava amostras de Encélado o tempo todo enquanto voava através do anel E de Saturno. Já havíamos encontrado muitas moléculas orgânicas nesses grãos de gelo, incluindo precursores de aminoácidos."

 

Os grãos de gelo do anel podem ter centenas de anos. Com o tempo, eles podem ter sido "intemperizados" — ou seja, alterados pela intensa radiação espacial. Os cientistas queriam investigar grãos mais recentes, ejetados muito mais recentemente, para entender melhor o que exatamente está acontecendo no oceano de Encélado.

 

Credito: ESA

O Anel E de Saturno é criado por grãos de gelo expelidos por Encélado, visíveis no centro desta imagem.

Felizmente, já tínhamos os dados. Em 2008, Cassini passou diretamente pelo jato de gelo. Grãos recém-ejetados — com apenas alguns minutos — atingiram o instrumento de Analisador de Poeira Cósmica (CDA) da espaçonave a cerca de 18 km/s. Esses foram não apenas os grãos de gelo mais recentes que Cassini já detectou, mas também os mais rápidos.

 

A velocidade era importante. Nozair explica o motivo: “Os grãos de gelo contêm não apenas água congelada, mas também outras moléculas, incluindo orgânicas. Em velocidades de impacto mais baixas, o gelo se despedaça, e o sinal dos aglomerados de moléculas de água pode ocultar o sinal de certas moléculas orgânicas. Mas quando os grãos de gelo atingem o CDA rapidamente, as moléculas de água não se aglomeram, e temos a chance de ver esses sinais anteriormente ocultos.”

 

Foram necessários anos para acumular conhecimento das passagens anteriores e aplicá-lo para decifrar esses dados. Mas agora, a equipe de Nozair revelou que tipo de moléculas estavam presentes nos grãos de gelo frescos.

 

Credito: ESA

Instrumento Analisador de Poeira Cósmica da Cassini.

Eles observaram que certas moléculas orgânicas, já encontradas distribuídas no anel E, também estavam presentes nos grãos de gelo recentes. Isso confirma que são criadas no oceano de Encélado.

 

Também encontraram moléculas totalmente novas, nunca antes vistas em grãos de gelo de Encélado. Para os químicos que estiverem lendo, os fragmentos moleculares recém-detectados incluíram ésteres/alcenos alifáticos e (hetero)cíclicos, éteres/etil e, de forma preliminar, compostos contendo nitrogênio e oxigênio.

 

Na Terra, essas mesmas moléculas estão envolvidas em cadeias de reações químicas que, em última instância, levam a moléculas mais complexas essenciais à vida.

 

Credito: ESA

Moléculas orgânicas em grãos de gelo de Encélado.

“Existem muitos caminhos possíveis a partir das moléculas orgânicas que encontramos nos dados da Cassini até compostos potencialmente relevantes biologicamente, o que aumenta a probabilidade de que a lua seja habitável”, diz Nozair.

 

“Há muito mais nos dados que ainda estamos explorando, então estamos ansiosos para descobrir mais no futuro próximo.”

 

O coautor Frank Postberg acrescenta: “Essas moléculas que encontramos no material recém-ejetado provam que as moléculas orgânicas complexas detectadas pela Cassini no anel E de Saturno não são apenas um produto da longa exposição ao espaço, mas estão prontamente disponíveis no oceano de Encélado.”

 

Nicolas Altobelli, cientista do projeto Cassini pela ESA, acrescenta: “É fantástico ver novas descobertas surgindo dos dados da Cassini quase duas décadas depois de terem sido coletados. Isso realmente mostra o impacto a longo prazo das nossas missões espaciais. Estou ansioso para comparar os dados da Cassini com os dados de outras missões da ESA que visitarão as luas geladas de Saturno e Júpiter.”

 

Credito: ESA

O interior de Encélado.

Retornando a Encélado

 

As descobertas da Cassini são valiosas para o planejamento de uma futura missão dedicada da ESA a Encélado. Estudos para essa missão ambiciosa já começaram. O plano é voar através dos jatos e até pousar no terreno polar sul da lua para coletar amostras.

 

Uma equipe de cientistas e engenheiros já está considerando a seleção de instrumentos científicos modernos que a espaçonave transportará. Esse último resultado, obtido com o uso do CDA, ajudará a orientar essa decisão.

 

Credito: ESA

Conceito para a próxima missão da ESA para orbitar e pousar em Encélado.

Encélado preenche todos os requisitos para ser um ambiente habitável que poderia sustentar vida: presença de água líquida, uma fonte de energia, um conjunto específico de elementos químicos e moléculas orgânicas complexas. Uma missão que faça medições diretamente da superfície da lua, em busca de sinais de vida, daria à Europa um papel de destaque na ciência do Sistema Solar.

 

“Mesmo não encontrar vida em Encélado seria uma grande descoberta, pois levanta questões sérias sobre por que a vida não está presente em um ambiente como esse, onde as condições são propícias”, diz Nozair.

 

Notas Para Editores

 

‘Detection of Organic Compounds in Freshly Ejected Ice Grains from Enceladus’s Ocean’

por N. Khawaja et al. foi publicado na Nature Astronomy.

DOI: 10.1038/s41550-025-02655-y

 

O autor principal, Nozair Khawaja, conduziu a pesquisa na Freie Universität Berlin e na Universidade de Stuttgart, ambas na Alemanha. Frank Postberg também está afiliado à Freie Universität Berlin.

 

Cassini-Huygens foi um projeto cooperativo da NASA, ESA e Agência Espacial Italiana. Compreendia dois elementos: o orbitador Cassini e a sonda Huygens.

 

O Analisador de Poeira Cósmica (CDA) da Cassini foi liderado pela Universidade de Stuttgart, na Alemanha.

 

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