Esta figura ilustra uma seção transversal de Enceladus, mostrando um resumo dos processos de SwRI cientistas modelado na lua de Saturno. Oxidantes produzidos no gelo de superfície quando as moléculas de água são quebradas por radiação podem combinar com redutores produzidos pela atividade hidrotermal e outras reações água-rocha, criando uma fonte de energia para a vida potencial no oceano. Credito: Os modelos SwRI
apontam para um Menu metabólico potencialmente diversificado em Enceladus
Usando dados da sonda Cassini da NASA, cientistas do Southwest Research Institute (SwRI) modelaram processos químicos no oceano subsuperfície da lua de Saturno Encélado. Os estudos indicam a possibilidade de que um menu metabólico variado poderia suportar uma comunidade microbiana potencialmente diversificada no oceano de água líquida sob a fachada gelada da lua.em setembro de 2017, Cassini recolheu amostras da pluma de grãos de gelo e vapor de água que irromperam de fissuras na superfície gelada de Encélado, descobrindo hidrogênio molecular, uma fonte de alimento potencial para micróbios. Um novo artigo publicado no planetary science journal Icarus explora outras fontes de energia potenciais.”a detecção de hidrogênio molecular (H2) na pluma indicou que há energia livre disponível no oceano de Encélado”, disse a autora principal Christine Ray, que trabalha a tempo parcial em SwRI enquanto ela busca um Ph. D. em física da Universidade do Texas em San Antonio. “Na Terra, aeróbica, ou respiração de oxigênio, as criaturas consomem energia em matéria orgânica, como glicose e oxigênio para criar dióxido de carbono e água. Micróbios anaeróbios podem metabolizar hidrogênio para criar metano. Toda a vida pode ser destilada para reações químicas similares associadas a um desequilíbrio entre compostos oxidantes e redutores.”
este desequilíbrio cria um potencial gradiente de energia, onde a química redox transfere elétrons entre espécies químicas, na maioria das vezes com uma espécie passando por oxidação, enquanto outra espécie sofre redução. Estes processos são vitais para muitas funções básicas da vida, incluindo fotossíntese e respiração. Por exemplo, o hidrogênio é uma fonte de energia química que suporta micróbios anaeróbicos que vivem nos oceanos da terra perto de fontes hidrotermais. No fundo oceânico da terra, as fontes hidrotermais emitem fluidos quentes, ricos em energia, carregados de minerais que permitem que ecossistemas únicos repletos de criaturas incomuns prosperem. Pesquisas anteriores encontraram evidências crescentes de fontes hidrotermais e desequilíbrio químico em Encélado, que sugere condições habitáveis em seu Oceano subsuperfície.”imaginamos se outros tipos de vias metabólicas também poderiam fornecer fontes de energia no oceano de Encélado”, disse Ray. “Porque isso exigiria um conjunto diferente de oxidantes que ainda não detectamos na pluma de Encélado, realizamos modelagem química para determinar se as condições no oceano e no núcleo rochoso poderiam suportar esses processos químicos.”
Por exemplo, os autores analisaram como a radiação ionizante do espaço poderia criar os oxidantes O2 e H2O2, e como a geoquímica abiótica no oceano e no núcleo rochoso poderia contribuir para os desequilíbrios químicos que poderiam suportar processos metabólicos. A equipa considerou se estes oxidantes poderiam acumular-se ao longo do tempo se os redutores não estivessem presentes em quantidades apreciáveis. Eles também consideraram como redutantes aquosos ou minerais marinhos poderiam converter esses oxidantes em sulfatos e óxidos de ferro.”comparamos nossas estimativas de energia livre aos ecossistemas da terra e determinamos que, em geral, nossos valores para metabolismos aeróbicos e anaeróbicos cumprem ou excedem os requisitos mínimos”, disse Ray. “Estes resultados indicam que a produção de oxidantes e a química de oxidação poderiam contribuir para sustentar uma possível vida e uma comunidade microbiana metabolicamente diversificada em Encélado.”
“Agora que identificamos potenciais fontes de alimentos para micróbios, a próxima pergunta a fazer é ‘Qual é a natureza dos orgânicos complexos que estão saindo do oceano?'”disse o diretor do programa SwRI, Dr. Hunter Waite, um co-autor do novo artigo, referindo-se a um artigo sobre a Natureza on-line de autoria de Postberg et al. em 2018. “Este novo artigo é mais um passo na compreensão de como uma pequena lua pode sustentar a vida de formas que ultrapassam completamente as nossas expectativas!”
As descobertas do artigo também têm grande significado para a próxima geração de exploração.
“uma futura nave espacial poderia voar através da pluma de Enceladus para testar as previsões deste artigo sobre a abundância de compostos oxidados no oceano”, disse o cientista sênior de pesquisa SwRI Dr. Christopher Glein, outro coautor. “Devemos ser cautelosos, mas acho emocionante ponderar se podem existir formas estranhas de vida que aproveitam essas fontes de energia que parecem ser fundamentais para o funcionamento de Encélado.”