À medida que a tecnologia e a investigação em astrofísica continuam a avançar, permanece uma questão: será a vida possível noutros locais do Universo? Existem centenas de milhares de milhões de objetos só na Via Láctea, mas os cientistas estão constantemente à procura de três elementos-chave: água, energia e matéria orgânica. Há evidências de que a lua gelada de Saturno, Encélado, é um “mundo oceânico” que contém todos os três, o que o torna um alvo principal para a busca por vida.
Durante a sua missão de 20 anos, a sonda Cassini da NASA descobriu plumas de gelo em erupção da superfície de Encélado a velocidades de cerca de 800 milhas por hora (400 m/s). Estas plumas proporcionam uma excelente oportunidade para recolher amostras e estudar a composição e potencial habitabilidade do oceano de Encélado. No entanto, até agora não está claro se a velocidade da pluma fragmentaria quaisquer compostos orgânicos contidos nas partículas de gelo, degradando assim a amostra.
Agora, investigadores da UC San Diego mostraram evidências laboratoriais claras de que os aminoácidos transportados nestas plumas de gelo podem sobreviver a velocidades de impacto de até 4,2 km/s, apoiando a sua detecção durante a amostragem de naves espaciais. Suas descobertas foram publicadas no Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).
A partir de 2012, Robert Continetti, ilustre professor de química e bioquímica na UC San Diego, e seus colegas personalizaram um espectrômetro de impacto de aerossol exclusivo projetado para estudar a dinâmica de colisão em alta velocidade de aerossóis e partículas individuais. Embora não tenha sido construído especificamente para estudar os efeitos das partículas de gelo, acabou sendo a máquina certa para fazê-lo.
“Este dispositivo é o único desse tipo no mundo que pode selecionar partículas individuais e acelerá-las ou desacelerá-las até uma velocidade final selecionada”, disse Continetti. "Em uma variedade de materiais, desde alguns mícrons de diâmetro até centenas de nanômetros, somos capazes de examinar o comportamento das partículas, como a forma como elas se dispersam ou como sua estrutura muda com o impacto."
Em 2024, a NASA lançará o Europa Clipper para Júpiter. Europa, uma das maiores luas de Júpiter, é outro mundo oceânico com uma composição gelada semelhante a Encélado. A NASA espera que o Clipper ou qualquer futura sonda de Saturno seja capaz de identificar um conjunto específico de moléculas nos grãos de gelo que possam indicar se existe vida nos oceanos subterrâneos destas luas, mas essas moléculas precisariam sobreviver às suas rápidas ejeções.
Embora a estrutura de certas moléculas nas partículas de gelo tenha sido estudada, a equipe de Continetti é a primeira a medir o que acontece quando partículas individuais de gelo atingem uma superfície.
Para os experimentos, partículas de gelo foram criadas por meio de ionização por eletrospray, na qual a água é empurrada através de uma agulha mantida sob alta pressão, induzindo uma carga elétrica que quebra a água em gotículas cada vez menores. As gotículas são então injetadas no vácuo e congeladas lá. A equipe mediu sua massa e carga e, em seguida, usou um detector de carga de imagem para observar as partículas enquanto voavam através de um espectrômetro. Um elemento-chave do experimento foi a instalação de um detector de íons de placa microcanal para cronometrar com precisão o momento do impacto em nanossegundos.
Os resultados mostram que os aminoácidos, muitas vezes chamados de blocos de construção da vida, podem ser detectados com fragmentação limitada a velocidades de impacto de 4,2 quilómetros por segundo.
"Para entender que tipo de vida pode existir no sistema solar, você quer saber que não há muitos fragmentos moleculares na amostra de partículas de gelo, para poder obter uma impressão digital de que qualquer vida se formou. Foi uma forma de vida independente", disse Continetti. “Nosso trabalho mostra que isso é possível com as plumas de gelo de Encélado”.
Este estudo também levanta questões interessantes sobre a própria química, incluindo como o sal afeta a detectabilidade de certos aminoácidos. Acredita-se que Encélado tenha um vasto mar salgado – mais salgado do que existe na Terra. Como o sal altera as propriedades da água como solvente e a solubilidade de diferentes moléculas, isso pode significar que certas moléculas se aglomeram na superfície das partículas de gelo, tornando-as mais propensas a serem detectadas.
"As implicações para a detecção de vida em outras partes do sistema solar sem viajar para a superfície dessas luas do mundo oceânico são muito emocionantes", disse Continetti, "mas nosso trabalho vai além de apenas bioassinaturas em partículas de gelo. Ele também tem implicações para a química básica. Estamos entusiasmados em seguir os passos dos professores fundadores da UC San Diego, Harold Urey e Stanley Miller, no estudo de como as reações químicas ativadas pelos impactos das partículas de gelo formam os blocos de construção da vida. "
Fonte compilada: ScitechDaily