Durante décadas, os cientistas acreditaram que poderia haver vida sob a superfície gelada da Europa, lua de Júpiter. Desde então, surgiram várias linhas de evidência que sugerem que ela não está sozinha. De fato, dentro do Sistema Solar, existem muitos "mundos oceânicos" que poderiam potencialmente hospedar a vida, incluindo Ceres, Ganimedes, Encélado, Titã, Dione, Tritão e talvez até Plutão.
Mas e se os elementos da vida como a conhecemos não forem abundantes o suficiente nesses mundos? Em um novo estudo, dois pesquisadores do Centro de Astrofísica Harvard Smithsonian (CfA) procuraram determinar se de fato poderia haver uma escassez de elementos bioessenciais nos mundos oceânicos. Suas conclusões podem ter implicações abrangentes para a existência de vida no Sistema Solar e além, sem mencionar nossa capacidade de estudá-lo.
O estudo, intitulado "A vida extraterrestre é suprimida nos mundos oceânicos subterrâneos devido à escassez de elementos bioessenciais?" apareceu recentemente online. O estudo foi liderado por Manasvi Lingam, pós-doutorado no Instituto de Teoria e Computação (ITC) da Universidade de Harvard e na CfA, com o apoio de Abraham Loeb - diretor do ITC e do professor Frank B. Baird Jr. of Science em Harvard.
Em estudos anteriores, questões sobre a habitabilidade de luas e outros planetas tendem a se concentrar na existência de água. Isso é verdade quando se trata do estudo de planetas e luas dentro do Sistema Solar e, especialmente, quando se trata do estudo de planetas extra-solares. Quando encontraram novos exoplanetas, os astrônomos prestaram muita atenção se o planeta em questão orbita ou não dentro da zona habitável de sua estrela.
Isso é essencial para determinar se o planeta pode ou não suportar água líquida em sua superfície. Além disso, os astrônomos tentaram obter espectros em torno de exoplanetas rochosos para determinar se a perda de água está ocorrendo em sua atmosfera, como evidenciado pela presença de gás hidrogênio. Enquanto isso, outros estudos tentaram determinar a presença de fontes de energia, pois isso também é essencial para a vida como a conhecemos.
Em contrapartida, o Dr. Lingam e o Prof. Loeb consideraram como a existência de vida nos planetas oceânicos poderia depender da disponibilidade de nutrientes limitantes (LN). Por algum tempo, houve um debate considerável sobre quais nutrientes seriam essenciais para a vida extraterrestre, uma vez que esses elementos podem variar de um lugar para outro e nas escalas de tempo. Como Lingam disse à Space Magazine por e-mail:
“A lista mais comumente aceita de elementos necessários para a vida como a conhecemos é composta por hidrogênio, oxigênio, carbono, nitrogênio e enxofre. Além disso, certos metais vestigiais (por exemplo, ferro e molibdênio) também podem ser valiosos para a vida como a conhecemos, mas a lista de metais vestigiais bioessenciais está sujeita a um maior grau de incerteza e variabilidade. ”
Para seus propósitos, Loeb criou um modelo usando os oceanos da Terra para determinar como as fontes e os sumidouros - ou seja, os fatores que adicionam ou esgotam os elementos LN nos oceanos, respectivamente - podem ser semelhantes aos dos mundos oceânicos. Na Terra, as fontes desses nutrientes incluem fontes fluviais (dos rios), atmosféricas e glaciais, com a energia fornecida pela luz solar.
Desses nutrientes, eles determinaram que o mais importante seria o fósforo e examinaram a abundância desses e de outros elementos nos mundos oceânicos, onde as condições são muito diferentes. Como explicou o Dr. Lingam, é razoável supor que nesses mundos a existência potencial de vida também se reduzisse a um equilíbrio entre a entrada líquida (fontes) e a saída líquida (sumidouros).
“Se os sumidouros forem muito mais dominantes que as fontes, isso pode indicar que os elementos se esgotarão relativamente rapidamente. Para estimar as magnitudes das fontes e sumidouros, utilizamos nosso conhecimento da Terra e o acoplamos a outros parâmetros básicos desses mundos oceânicos, como o pH do oceano, o tamanho do mundo, etc. conhecidos por observações / modelos teóricos. ”
Embora as fontes atmosféricas não estivessem disponíveis para os oceanos do interior, Loeb considerou a contribuição das fontes hidrotermais. Já existem evidências abundantes de que elas existem na Europa, Encélado e outros mundos oceânicos. Eles também consideraram fontes abióticas, que consistem em minerais lixiviados das rochas pela chuva na Terra, mas consistem no intemperismo das rochas pelos oceanos interiores dessas luas.
Por fim, o que descobriram foi que, diferentemente da água e da energia, a limitação de nutrientes pode ter um suprimento limitado quando se trata dos mundos oceânicos em nosso Sistema Solar:
“Descobrimos que, de acordo com as premissas do nosso modelo, o fósforo, que é um dos elementos bioessenciais, se esgota em rápidas escalas de tempo (por padrões geológicos) nos mundos oceânicos cujos oceanos são de natureza neutra ou alcalina, e que possuem atividade hidrotérmica (isto é, sistemas de ventilação hidrotérmica no fundo do oceano). Portanto, nosso trabalho sugere que a vida pode existir em baixas concentrações globalmente nesses mundos oceânicos (ou estar presente apenas em manchas locais) e, portanto, pode não ser facilmente detectável. ”
Naturalmente, isso tem implicações para missões destinadas a Europa e outras luas no exterior do Sistema Solar. Estes incluem a NASAEuropa Clipper missão, que está programada para ser lançada entre 2022 e 2025. Através de uma série de sobrevôos da Europa, essa sonda tentará medir biomarcadores na atividade da pluma vinda da superfície da lua.
Missões semelhantes foram propostas para Enceladus, e a NASA também está considerando uma missão "Libélula" para explorar a atmosfera de Titã, os lagos de superfície e de metano. No entanto, se o estudo de Loeb estiver correto, as chances dessas missões encontrarem sinais de vida em um mundo oceânico no Sistema Solar são bastante reduzidas. No entanto, como Lingam indicou, eles ainda acreditam que essas missões devem ser montadas.
"Embora nosso modelo preveja que futuras missões espaciais a esses mundos possam ter baixas chances de sucesso em termos de detecção de vida extraterrestre, acreditamos que essas missões ainda sejam dignas de serem perseguidas", disse ele. "Isso ocorre porque eles oferecerão uma excelente oportunidade para: (i) testar e / ou falsificar as principais previsões de nosso modelo e (ii) coletar mais dados e melhorar nossa compreensão dos mundos oceânicos e de seus ciclos biogeoquímicos".
Além disso, como o professor Loeb indicou por e-mail, este estudo foi focado na "vida como a conhecemos". Se uma missão para esses mundos encontrou fontes de vida extraterrestre, isso indicaria que a vida pode surgir de condições e elementos com os quais não estamos familiarizados. Como tal, a exploração da Europa e de outros mundos oceânicos não é apenas aconselhável, mas necessária.
"Nosso artigo mostra que elementos essenciais para a 'química da vida como a conhecemos', como o fósforo, estão esgotados nos oceanos subterrâneos", disse ele. “Como resultado, a vida seria desafiadora nos oceanos suspeitos de existir sob o gelo da superfície de Europa ou Encélado. Se missões futuras confirmarem o nível de fósforo empobrecido, mas encontrarem vida nesses oceanos, saberíamos de um novo caminho químico para a vida que não seja o da Terra. ”
No final, os cientistas são forçados a adotar a abordagem dos “frutos baixos” quando se trata de procurar vida no Universo. Até que encontremos vida além da Terra, todas as nossas suposições educadas serão baseadas na vida como ela existe aqui. Não consigo imaginar uma razão melhor para chegar lá e explorar o universo do que isso!
