Crédito de imagem: NASA
Christopher Chyba é o principal pesquisador da equipe principal do Instituto SETI do Instituto de Astrobiologia da NASA (NAI). Chyba anteriormente chefiou o Centro para o Estudo da Vida no Universo do Instituto SETI. Sua equipe NAI está realizando uma ampla gama de atividades de pesquisa, analisando o início da vida na Terra e a possibilidade de vida em outros mundos. Vários projetos de pesquisa de sua equipe examinarão o potencial para a vida - e como alguém pode detectá-lo - na lua de Júpiter, Europa. O editor-gerente da Astrobiology Magazine, Henry Bortman, falou recentemente com Chyba sobre este trabalho.
Revista Astrobiology: Uma das áreas de foco de sua pesquisa pessoal tem sido a possibilidade de vida na Europa, lua de Júpiter. Vários dos projetos financiados por sua doação NAI lidam com esse mundo coberto de gelo.
Christopher Chyba: Direita. Estamos interessados em interações da vida e na evolução planetária. Existem três mundos mais interessantes desse ponto de vista: Terra, Marte e Europa. E temos vários projetos em andamento que são relevantes para a Europa. Cynthia Phillips é a líder de um desses projetos; meu aluno de pós-graduação aqui em Stanford, Kevin Hand, lidera outro; e Max Bernstein, que é um Instituto SETI P.I., é líder no terceiro.
Existem dois componentes nos projetos de Cynthia. Um que eu acho realmente emocionante é o que ela chama de "comparação de mudanças". Isso remonta aos seus dias de ser uma associada graduada da equipe de imagens do Galileo, onde ela fez comparações para procurar alterações de superfície em outra das luas de Júpiter, Io, e foi capaz de estender suas comparações para incluir imagens mais antigas do Io na Voyager.
Temos imagens de Io do Galileo, tiradas no final dos anos 90, e imagens de Io da Voyager, tiradas em 1979. Portanto, existem duas décadas entre as duas. Se você pode fazer uma comparação fiel das imagens, pode aprender sobre o que mudou nesse ínterim, ter uma noção de quão geologicamente ativo o mundo é. Cynthia fez essa comparação para Io, depois fez para os recursos muito mais sutis do Europa.
Isso pode parecer uma tarefa trivial. E para características realmente grosseiras, suponho que sim. Você olha as imagens e vê se algo mudou. Mas como a câmera Voyager era tão diferente, já que suas imagens eram tiradas em ângulos de iluminação diferentes das imagens do Galileo, uma vez que os filtros espectrais eram diferentes, há todo tipo de coisa que, uma vez que você ultrapassa a maior escala de exame, faz muito mais difícil do que parece. Cynthia pega as imagens antigas da Voyager e, se você quiser, as transforma o mais próximo possível das imagens do tipo Galileu. Em seguida, ela sobrepõe as imagens, por assim dizer, e verifica um computador quanto a alterações geológicas.
Quando ela fez isso com Europa como parte de seu doutorado. Em uma tese, ela descobriu que não havia mudanças observáveis em 20 anos naquelas partes da Europa para as quais temos imagens de ambas as naves espaciais. Pelo menos não na resolução da sonda Voyager - você está com a resolução mais baixa, digamos cerca de dois quilômetros por pixel.
Durante a duração da missão Galileo, você tem no máximo cinco anos e meio. A ideia de Cynthia é que é mais provável que você detecte alterações em recursos menores, em uma comparação Galileo para Galileu, com uma resolução muito maior que o Galileo oferece, do que você estava trabalhando com imagens tiradas com 20 anos de diferença, mas que exigem você trabalha a dois quilômetros por pixel. Então, ela fará a comparação entre Galileu e Galileu.
A razão pela qual isso é interessante do ponto de vista astrobiológico é que qualquer sinal de atividade geológica na Europa pode nos dar algumas pistas sobre como o oceano e a superfície interagem. O outro componente do projeto de Cynthia é entender melhor o conjunto de processos envolvidos nessas interações e quais podem ser suas implicações astrobiológicas.
SOU: Você e Kevin Hand estão trabalhando juntos para estudar algumas das interações químicas que se acredita estarem ocorrendo na Europa. O que especificamente você estará olhando?
Existem vários componentes do trabalho que estou fazendo com Kevin. Um componente deriva de um artigo que Kevin e eu tivemos na Science em 2001, que tem a ver com a produção simultânea de doadores e aceitadores de elétrons. A vida como a conhecemos, se não usa luz solar, ganha a vida combinando doadores e aceitadores de elétrons e colhendo a energia liberada.
Por exemplo, nós humanos, como outros animais, combinamos nosso doador de elétrons, que é carbono reduzido, com oxigênio, que é nosso aceitador de elétrons. Os micróbios, dependendo do micróbio, podem usar um, ou vários, de muitos possíveis pares diferentes de doadores e aceitadores de elétrons. Kevin e eu estávamos descobrindo maneiras abióticas de produzir esses pares na Europa, usando o que entendemos sobre Europa agora. Muitos destes são produzidos através da ação da radiação. Vamos continuar esse trabalho em simulações muito mais detalhadas.
Também veremos o potencial de sobrevivência de biomarcadores na superfície de Europa. Ou seja, se você estiver tentando procurar biomarcadores de um orbital, sem descer à superfície e cavar, que tipo de moléculas você procuraria e quais são suas perspectivas de vê-los de fato, uma vez que há uma intensa ambiente de radiação na superfície que deve degradá-los lentamente? Talvez nem seja tão lento. Isso faz parte do que queremos entender. Por quanto tempo você pode esperar que certos biomarcadores reveladores da biologia sobrevivam à superfície? É tão curto que olhar da órbita não faz nenhum sentido ou é longo o suficiente para ser útil?
Isso tem que ser dobrado em uma compreensão da rotatividade, ou o chamado "jardinagem de impacto" na superfície, que é outro componente do meu trabalho com Cynthia Phillips ', a propósito. Kevin vai entender isso analisando os análogos terrestres.
SOU: Como você determina quais biomarcadores estudar?
CC: Existem certos compostos químicos que são comumente usados como biomarcadores em rochas que remontam bilhões de anos no passado terrestre. Os hopanes, por exemplo, são vistos como biomarcadores no caso de cianobactérias. Esses biomarcadores resistiram a qualquer radiação de fundo presente nessas rochas desde a decomposição de urânio, potássio e assim por diante, por mais de dois bilhões de anos. Isso nos dá um tipo de linha de base empírica para a sobrevivência de certos tipos de biomarcadores. Queremos entender como isso se compara ao ambiente de radiação e oxidação na superfície da Europa, o que será muito mais difícil.
Kevin e Max Bernstein vão buscar essa pergunta fazendo simulações em laboratório. Max irradiará biomarcadores contendo nitrogênio a temperaturas muito baixas em seu aparato de laboratório, tentando entender a capacidade de sobrevivência dos biomarcadores e como a radiação os altera.
SOU: Porque, mesmo que os biomarcadores não sobrevivam em sua forma original, eles podem se transformar em outra forma que uma sonda possa detectar?
CC: Esse é potencialmente o caso. Ou eles podem se converter em algo indistinguível do fundo meteorítico. O objetivo é fazer o experimento e descobrir. E para ter uma boa noção da escala de tempo.
Isso será importante por outro motivo também. O tipo de comparação terrestre que acabei de mencionar, embora eu ache que é algo que deveríamos saber, tem potencialmente limites porque qualquer molécula orgânica na superfície da Europa está em um ambiente altamente oxidante, onde o oxigênio é produzido pela radiação que reage com o gelo. A superfície de Europa é provavelmente mais oxidante do que as moléculas orgânicas do ambiente experimentariam presas em uma rocha na Terra. Como Max fará esses experimentos de radiação no gelo, ele poderá nos fornecer uma boa simulação do ambiente de superfície na Europa.
Fonte original: Revista Astrobiology
