A sonda Cassini da NASA está em busca de oxigênio atômico desde que chegou a Saturno. Ele descobriu que grandes rachaduras escuras ao redor do pólo sul estavam quentes e expeliam vapor de água e partículas de gelo. A Cassini deve ser vista pela segunda vez em 2008, quando fará outro sobrevôo próximo.
O oxigênio atômico nunca poderia ser confundido com perfume caro. Mas, assim como uma fragrância que permanece no ar de uma sala vazia oferece dicas sobre um ocupante anterior, a nuvem de oxigênio que a sonda Cassini encontrou ao se aproximar de Saturno acabou sendo um cartão de visita de outra presença celestial, a pequena lua Encélado.
O oxigênio foi a primeira pista de que muito mais está acontecendo sob a superfície gelada de Encélado do que parecia. Demorou um pouco para os cientistas entenderem a mensagem. O rastreamento da fonte de oxigênio os levou a um ponto mais incomum no sistema solar, um lugar que pode possuir uma das substâncias mais raras e mais procuradas do universo - a água líquida.
Agora você vê, agora você não
O espectrógrafo de imagem ultravioleta da Cassini fez sua pesquisa inicial da atmosfera de Saturno no final de dezembro de 2003, quando a espaçonave se aproximou do final de sua viagem de sete anos ao planeta. Junto com o hidrogênio esperado, conhecido por ser o principal componente do gigante gasoso, o espectrógrafo detectou a presença de oxigênio. "Fomos os primeiros a descobrir o oxigênio no sistema Saturno", diz o Dr. Larry Esposito, da Universidade do Colorado, pesquisador principal do instrumento. Como os anéis de Saturno são feitos principalmente de gelo d'água, não foi surpreendente encontrar um ingrediente de água, oxigênio, na atmosfera de Saturno, explica ele. O oxigênio que eles observaram estava na forma de átomos de oxigênio únicos, chamados oxigênio atômico, como o da água, H2O.
Em janeiro de 2004, quando olhou novamente para a atmosfera de Saturno, encontrou uma enorme bolha de oxigênio perto do anel mais externo de Saturno, o anel E. Apenas alguns meses depois, grande parte do oxigênio se foi. "O que foi surpreendente foi a quantidade de oxigênio que vimos e como ela mudou", diz Esposito. "Este foi o primeiro sinal de que algo incomum estava acontecendo."
“Nossa primeira idéia foi que as colisões entre pequenas luas nos anéis liberariam pequenos sopros de gelo e esse gelo seria quebrado em seus átomos, um dos quais seria oxigênio atômico”, explica Esposito. "Apresentamos essa hipótese, mas a idéia não parecia estar dando certo".
O que deu certo foi uma série de observações na primavera de 2005, mostrando que algo muito estranho estava acontecendo em Encélado, que apenas orbita dentro do anel E, onde a misteriosa nuvem de oxigênio foi descoberta. O magnetômetro da Cassini mostrou que a lua tinha uma atmosfera. Muito pequeno para ter gravidade suficiente para manter a atmosfera por muito tempo, Encélado tinha que ter uma fonte constante de gás, como gêiseres, para manter a atmosfera funcionando. O analisador de poeira cósmica detectou um fluxo de partículas ao redor de Encélado. Os cientistas se perguntaram se essas partículas poderiam vir da lua ou do anel E e se, talvez, a própria lua poderia ser a fonte de partículas de gelo para o anel E.
As equipes científicas da Cassini estavam ansiosas para ver mais de perto. Os navegadores da missão redesenharam a trajetória da espaçonave para aproximá-la de Encélado do que havia sido planejado anteriormente. "Esta é uma grande vantagem de uma missão como a Cassini", segundo Esposito. "Você não voa apenas uma vez, pode acompanhar quando algo parece promissor".
Pronto para um close-up
Em julho de 2005, a Cassini viajou a apenas 175 quilômetros de Enceladus. Os instrumentos da espaçonave revelaram que as grandes rachaduras escuras, apelidadas de "listras de tigre", no polo sul da lua estavam quentes e expeliam vapor de água e partículas de gelo.
O sobrevôo ocorreu exatamente quando uma estrela se movia atrás do polo sul da lua. "Enquanto observávamos a lua extinguir a luz da estrela, o espectrômetro identificou oxigênio", diz Esposito. “A luz das estrelas mostrou moléculas de água entre nós - a espaçonave - e a estrela. Mostrou uma nuvem localizada de água perto de Encélado.
“Conseguimos medir a forma da nuvem, estimar a quantidade de água que ela continha e a taxa de destruição e produção de oxigênio”, diz Esposito. A quantidade de água que eles viram, cerca de um milhão de toneladas, era exatamente a necessária para fornecer uma nuvem de oxigênio como a que eles haviam observado pela primeira vez perto do anel E mais de um ano antes. "Este foi um resultado muito agradável", diz Esposito. "Medimos dois novos fenômenos distintos e descobrimos que eles se encaixam."
O mistério do oxigênio atômico foi resolvido. Ao mesmo tempo, sua fonte, o diminuto Encélado, revelou-se completamente diferente do que a lua fria e gelada que deveria ter sido. Por menor que seja, possui uma fonte de calor interna e é geologicamente ativo. Seus gêiseres jogam vapor d'água e gelo suficientes para manter a atmosfera da lua, alimentam o vasto anel E e se decompõem em nuvens de oxigênio, como a primeira vista pela Cassini a caminho de Saturno.
Segundo os cientistas, não muito abaixo da superfície branca e nevada da lua, pode haver grandes poças de água líquida, aquecidas pela mesma fonte de calor que alimenta seus gêiseres. Seu potencial para a água coloca Encélado em um grupo de elite de lugares onde a vida poderia existir. A sonda Cassini voltará em 2008 para outro olhar.
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Fonte original: Comunicado de imprensa da NASA / JPL / SSI
