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Ganimedes, Encélado e vida alienígena

*Por Mensageiro Sideral

O Sistema Solar terminou a semana muito mais interessante do que começou. E, graças a estudos envolvendo uma lua de Júpiter e uma de Saturno, as chances de encontrarmos vida extraterrestre aqui no nosso quintal aumentaram significativamente nos últimos dias.

Sonda Cassini registra água sendo ejetada do interior de Encélado, lua de Saturno (Crédito: Nasa)

Na quarta-feira, um artigo científico publicado na revista “Nature” revelou que Encélado, uma pequenina lua de Saturno, tem fontes hidrotermais no leito do oceano de água que existe sob a superfície congelada.

Como se não bastasse isso, ontem, uma entrevista coletiva organizada pela Nasa apresentou novos resultados do Telescópio Espacial Hubble, confirmando que Ganimedes, a maior das luas de Júpiter, tem um oceano de água salgada sob sua superfície.

O que essas descobertas significam? Em essência, que há não um, nem dois, mas uma porção de possíveis habitats “molhados” para vida no Sistema Solar. E isso levando em conta o “preconceito” básico dos cientistas de que a água em estado líquido é o componente mais essencial para a vida.

PREMISSA JUSTIFICÁVEL
Mensageiro Sideral ouve rotineiramente críticas de leitores aos pesquisadores por se concentrar tanto nessa ideia de “vida como a conhecemos”. Por que essa mania?

Bem, tem uma razão de ser. Sabemos que a vida terrestre é baseada em compostos complexos de carbono (a famosa química orgânica) que reagem usando como solvente a água (boa e velha H2O). Por que não pensar em alternativas? Por exemplo, vida baseada em silício, que usa amônia ou metano líquido como solvente?

Você pode até fazer essas especulações — alguns cientistas de fato as fazem. Mas não é tão fácil quanto parece. Por quê? Seguindo nosso exemplo hipotético, por mais versátil que seja o silício, ele não é tão bom em produzir variedades moleculares como o carbono — e variação é fundamental num fenômeno tão complexo quanto a vida. O carbono é imbatível nesse quesito, comparado a todos os outros elementos da tabela periódica.

Da mesma forma, também não há molécula mais eficaz para diluir soluções que a água. E, de quebra, estamos falando de três dos elementos mais abundantes do Universo — hidrogênio, oxigênio e carbono. Ou seja, é uma boa aposta, ao menos para começo de conversa, se concentrar em “vida como a conhecemos”.

Agora que tiramos isso da frente, vamos ver o que Encélado e Ganimedes têm de sensacional. A começar pelo mais próximo de nós.

COMO NÃO AMAR AS LUAS DE JÚPITER?
Ele é o maior planeta do Sistema Solar e, com esse tamanho todo, é quase natural aceitar que há mais de 60 luas girando em torno de Júpiter. Mas quatro delas são especiais: Io, Europa, Ganimedes e Calisto.

São as quatro maiores e foram todas descobertas entre 1609 e 1610, quando Galileu Galilei — o primeiro Mensageiro Sideral — ousou apontar sua luneta para o céu. Para ele, eram apenas pontinhos de luz orbitando o planeta — o que por si só já era grande coisa, numa época em que a sabedoria convencional ditava que tudo girava em torno da Terra.

Hoje, contudo, depois da visitação de diversas espaçonaves, essas luas deixaram de ser pontos e viraram quatro mundos inteiros. Depois disso, descrevê-los meramente como fascinantes não lhes faz justiça.

Io, Europa, Ganimedes e Calisto, cada uma com sua personalidade. Escolha a sua favorita. (Crédito: Nasa)

Io orbita mais perto de Júpiter e sofre os maiores efeitos de maré por conta da proximidade com o gigante gasoso. O resultado disso é o mundo geologicamente mais ativo do Sistema Solar, com vulcões em erupção o tempo todo, despejando toneladas de lava no espaço a cada segundo.

Esse material rico em enxofre — um elemento que produz efeitos desagradáveis na química do pum, mas essencial à famosa “vida como a conhecemos” — se desprende de Io e chega a cobrir a superfície de Europa, a segunda das luas galileanas. Já sabemos há algum tempo, com base em informações da sonda americana Galileo, que há um oceano global sob sua crosta congelada, e o leito do oceano pode estar geologicamente ativo, produzindo habitats similares aos encontrados nas profundezas dos mares terrestres.

Uma descoberta surpreendente feita em 2013 é a de que plumas de vapor d’água emanam de fissuras na superfície de Europa — fornecendo um caminho para que o que há no oceano vaze para o espaço. Esse material também consegue escapar completamente da suave gravidade europana e não tenha dúvida de que parte dessas moléculas — e o que quer que viaje nelas — acaba chegando à nossa próxima parada: Ganimedes.

Com 5.268 km de diâmetro, é a maior lua do Sistema Solar e a única a exibir um campo magnético apreciável. Se orbitasse o Sol, provavelmente seria considerada um planeta — Mercúrio e Plutão são menores que ela.

Mais afastada de Júpiter que Io e Europa, Ganimedes sofre menos com o efeito de maré, o que colocava algumas dúvidas sobre a existência de um oceano sob a crosta. Haveria energia gravitacional suficiente para chacoalhar o interior da lua e deixar a água em estado líquido?

Medições do campo magnético da lua feitas pela sonda Galileo pareciam sugerir que sim. Mas uma resposta ainda mais contundente apareceu agora, com o Telescópio Espacial Hubble. Analisando o padrão de auroras observadas em Ganimedes (ela não tem uma atmosfera propriamente dita, como a da Terra, mas um tênue invólucro gasoso que, interagindo com o campo magnético, pode produzir auroras), os pesquisadores liderados por Joachim Saur, da Universidade de Colônia, na Alemanha, concluíram que deve haver um oceano de água salgada sob a crosta de gelo.

Concepção artística de Ganimedes, maior lua de Júpiter, que tem um oceano maior que o da Terra sob a crosta de gelo (Crédito: Nasa)

E não é qualquer oceano. Os pesquisadores estimam que ele tenha 100 km de profundidade — dez vezes mais que os pontos mais fundos dos oceanos terrestres — e esteja escondido sob uma crosta de 150 km de gelo.

Agora, pare para pensar um pouquinho: Io manda enxofre para Europa, que manda conteúdo do seu oceano para Ganimedes, que tem seu próprio oceano sob 150 km de gelo. Não é preciso muita imaginação para pensar que essas três luas — e talvez Calisto, a quarta lua galileana, que também pode ter um oceano no subsolo — componham juntas um único ecossistema. Io fornece nutrientes, Europa gera vida e acaba semeando-a em Ganimedes e Calisto. Por que não?

Você pode se perguntar também: por que Ganimedes não pode gerar suas próprias formas de vida? Talvez possa. Afinal, não sabemos exatamente o que é preciso — salvo água líquida e compostos de carbono — para que a biologia consiga surgir. Mas algo que joga contra Ganimedes é o fato de que, sob o oceano, provavelmente há outra camada de gelo. Falta o leito rochoso que, ao menos na Terra, parece ter tido um papel na origem da vida (e que pode muito bem existir sob o oceano de Europa).

O que nos leva a Saturno e sua pequenina lua, Encélado.

O FABRICANTE DE ANÉIS
Saturno é menor que Júpiter, mas esteticamente é ainda mais marcante, com seus característicos anéis feitos basicamente de partículas de gelo.

Encélado tinha tudo para ser trivial. Com um diâmetro de meros 500 km, poderia se passar por mais uma bolota de gelo, como tantas que há em volta do planeta. Mas desde a passagem das sondas Voyager por Saturno, na década de 80, já se sabia que havia algo de estranho lá. A superfície parecia muito jovem para um mundo congelado, e algumas faixas estranhas se sobressaíam na paisagem. O mistério foi desfeito pela sonda Cassini, em 2005. As faixas eram fissuras na região do polo Sul por onde plumas de vapor d’água ganhavam o espaço. Aparentemente, o efeito de maré gerado por Saturno era suficiente para liquefazer ao menos parte do interior da lua, gerando um oceano no subsolo.

A pequena Encélado, "vazando" oceano para o espaço, em foto obtida pela Cassini (Crédito: Nasa)

Essas emissões acabavam se condensando no espaço e produzindo partículas que alimentavam um dos anéis de Saturno com novo material. O oceano de Encélado estava mantendo uma das joias da coroa saturnina, o anel E. E é aí que entram os novos resultados, publicados na “Nature”. Ao analisarem a composição das partículas do anel, Sean Hsu, da Universidade do Colorado em Boulder, e seus colegas identificaram minúsculas partículas de silicatos no anel — para os íntimos, rocha — que só podem ter vindo do interior de Encélado, como o gelo.

E o mais interessante: os cientistas acreditam que o padrão observado de grãos de silicatos parece sugerir que o material foi ejetado do oceano a partir de uma fonte hidrotermal, onde a água teria sido aquecida a pelo menos 90 graus Celsius.

Na Terra, essas fontes produzem fumarolas e estão fervilhando com vida. Muitos pesquisadores consideram inclusive que esse tenha sido um ambiente ideal para o surgimento das primeiras criaturas vivas em nosso planeta, quase 4 bilhões de anos atrás.

Um modelo do que pode ser o interior de Encélado. (Crédito: Nasa)

Outra evidência de que essas fumarolas existem foi apresentada num segundo artigo científico, publicado na “Geophysical Research Letters”, que sugere atividade hidrotermal como uma possível fonte para o gás metano detectado nas plumas de Encélado. Ele não teria origem biológica, mas seria gerado por reações minerais nas próprias fontes.

Agora, veja só: um possível berço para a vida, num ambiente cheio de química orgânica e água líquida, bastante similar ao leito oceânico terrestre. É ou não é interessante?

ÁGUA PARA TODO LADO
A essa altura, está claro que ambientes ricos em água líquida não são raros, mesmo em nosso Sistema Solar. E esses locais parecem ter todas as condições para a presença de vida.

É bem verdade que a Terra ainda oferece vantagens adicionais, de modo que a maioria dos cientistas não espera encontrar mais que simples micróbios — se tanto — nesses ambientes extremos. Contudo, cabe também lembrar duas coisas.

A primeira é que, durante três quartos de sua história, a Terra também foi um planeta essencialmente microbiano. O advento da vida complexa, multicelular, é relativamente recente, com menos de 1 bilhão de anos (pode parecer muito, mas não tanto, se comparado aos 4,6 bilhões de anos do Sistema Solar).

A segunda é que, apesar de tudo que já aprendemos, ainda sabemos muito pouco sobre a origem da vida e seus possíveis desdobramentos para descartar surpresas nesses ambientes estranhos, tão diferentes da Terra — e ao mesmo tempo tão familiares. Que inovações maravilhosas e complexas a evolução pode ter produzido sob essas espessas capas de gelo nos últimos 4 bilhões de anos? Só saberemos indo até lá. A aventura está apenas começando.

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© Mensageiro Sideral / Folha

Hubble confirma: água em Ganimedes!

Ganimedes, lua do Sistema Solar
Foto: Nasa/ESA/G. Bacon (STScI)

Ganimedes é a maior lua do Sistema Solar e faz parte do cortejo de objetos que orbitam Júpiter. De tão grande, poderia facilmente ser um planeta se não estivesse “preso” a Júpiter. Ganimedes foi descoberto por Galileu Galilei em 7 de janeiro de 1610, numa das primeiras observações astronômicas feitas com uma luneta.

Essa lua tem não só o tamanho de um planeta, mas também outras características físicas de planetas. Uma delas é que seu interior sofreu diferenciação, ou seja, o material mais denso foi parar no centro que foi sendo envolvido por camadas sucessivas de material menos denso. Isso é o que se observa na Terra, por exemplo.

Em Ganimedes existe um núcleo ferroso, envolvido por um manto rochoso. Além disso, dados da sonda Galileo que fez 6 sobrevoos entre 1996 e 2000, sugeriram que sobre o manto rochoso, há uma capa de gelo e sobre ela um oceano de água coberto por uma crosta de gelo muito sujo. A principal característica dessa lua, que a coloca no mesmo patamar de um planeta, é que Ganimedes possui campo magnético, ou melhor, possui o seu próprio campo magnético! Ele é três vezes mais intenso que o campo magnético de Mercúrio.

Os dados da sonda Galileo não eram conclusivos, mas apontavam que a melhor explicação para as variações do valor da gravidade medidas nas rasantes incluía a presença de água, seja em forma de gelo, seja em forma líquida. Uma confirmação por um método independente se fazia necessária e isso veio agora, com observações do telescópio espacial Hubble. A confirmação também se fez por meios indiretos, o Hubble não observou gêiseres de água, como a sonda Cassini fez em Enceladus, lua de Saturno. Na verdade, a constatação se fez observando as auroras de Ganimedes!

As auroras são fenômenos físicos provocados pela interação de partículas carregadas eletricamente, como os prótons, elétron ou íons e o campo magnético de um corpo celeste. Na Terra, por exemplo, isso pode ser verificado perto dos polos, em altas latitudes. O evento é parecido com as explosões solares acontecidas recentemente.

A energia liberada nessa explosão chegou logo em seguida e provocou um blecaute nas comunicações em alta frequência (HF, no jargão de rádio) principalmente sobre as Américas durante quase 1 hora. O sinal de GPS também foi afetado. Colegas meus tiveram dificuldade em usá-lo e eu mesmo percebi que a precisão do meu ficou uma bela droga. Tudo isso influência dos efeitos da radiação solar liberada nessa explosão sobre a ionosfera terrestre.

Seguida a essa explosão deve ter havido uma ejeção de massa coronal que deve atingir a Terra marginalmente nos próximos dias. A massa liberada, constituída de partículas carregadas deve provocar auroras intensas em altas latitudes. Moral da história, para haver auroras, é preciso campo magnético e partículas carregadas e isso é o que não falta no ambiente de Ganimedes!

Observando o comportamento das auroras ganimedianas, a equipe de astrônomos liderada por Joachim Saur, da Universidade de Colônia (Alemanha) concluiu que é preciso haver um oceano de água salina sob a superfície congelada da lua.

Como assim?

As auroras se concentram em dois “anéis” que envolvem os dois hemisférios de Ganimedes e, apesar das observações terem sido feitas no ultravioleta, teriam coloração vermelha para um observador em sua superfície. Observando a variação da posição onde estes anéis são criados, Saur e seus colegas deduziram que se o interior de Ganimedes tivesse apenas o núcleo ferroso e rocha, a posição dos anéis mudaria bastante conforme a influência da rotação do campo magnético de Júpiter, que também atua nisso tudo.

Mas, em vez disso, a pequena variação da posição dos anéis de aurora indica a existência de uma camada subterrânea condutora de eletricidade e água salgada faz bem esse papel. A hipótese de existência de água já era discutida desde os anos 2000 e agora, com essa evidência independente, ela fica praticamente confirmada.

De acordo com os autores da pesquisa, o oceano estaria a uma profundidade de 150 km debaixo da superfície de gelo que podemos observar e teria por volta de 100 km de espessura, algo como 10 vezes mais que a profundidade dos oceanos da Terra. Além disso, esse oceano salgado deve estar a uma temperatura muito baixa, bem próximo de zero grau, mas com as condições de salinidade e de pressão, ele pode estar a -10 graus Celsius, de acordo com os modelos.

Essa é uma confirmação importante que põe Ganimedes como candidato a abrigar vida no nosso Sistema Solar, mas também nos dá mais um método para se procurar por ambientes favoráveis por vida em exoplanetas. Não agora, mas gerações futuras de telescópios espaciais ou na superfície terrestre vão conseguir detectar a composição química da atmosfera de exoplanetas com precisão. A observação da atividade auroral será mais um elemento para se confirmar, ou não, a presença de água.

 

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Nasa confirma oceano em Lua de Júpiter

Cientistas que utilizam o Telescópio Espacial Hubble confirmaram que a lua Ganímedes, na órbita de Júpiter, possui um oceano por baixo de uma crosta superficial de gelo, elevando a probabilidade da presença de vida, afirmou a Nasa nesta quinta-feira.

A descoberta resolve um mistério relacionado à maior Lua do sistema solar após a nave Galileo, já aposentada, ter fornecido pistas sobre a existência de um oceano abaixo da superfície de Ganímedes enquanto cumpria uma missão exploratória ao redor de Júpiter e de suas luas, entre 1995 e 2003.

Assim como a Terra, Ganímedes possui um núcleo de ferro fundido que gera um campo magnético, embora o campo magnético de Ganímedes seja amalgamado ao campo magnético de Júpiter. Isso dá origem a uma interessante dinâmica visual, com a formação de duas faixas de auroras brilhantes nos pólos norte e sul de Ganímedes.

O campo magnético de Júpiter se altera com sua rotação, agitando as auroras de Ganímedes. Cientistas mediram tais movimentos e descobriram que os efeitos visuais se mostravam mais restritos do que deveriam.

Usando modelos gerados por computador, eles chegaram à conclusão de que um oceano salgado, capaz, portanto, de conduzir eletricidade, abaixo da superfície da Lua se contrapunha à atração magnética de Júpiter.

“Júpiter é como um farol cujo campo magnético muda conforme a rotação do farol. Isso influencia a aurora”, explicou o geofísico Joachim Saur, da Universidade de Colônia, na Alemanha. “Com o oceano, a agitação fica significativamente reduzida.”

Os cientistas testaram mais de 100 modelos computadorizados para observar se qualquer outro elemento poderia ter impacto sobre a aurora de Ganímedes. Eles também reprocessaram sete horas de observações ultravioletas do Hubble e analisaram dados sobre ambos os cinturões de aurora da Lua.

O diretor da Divisão de Ciência Planetária da Nasa, Jim Green, classificou a descoberta como “uma demonstração supreendente”.

?Eles desenvolveram uma nova abordagem para se observar a parte interna de um corpo planetário com um telescópio?, disse Green.

Ganímedes se junta agora a uma crescente lista de luas localizadas nas partes mais afastadas do sistema solar que possuem uma camada de água abaixo da superfície.

Na quarta-feira, cientistas disseram que outra Lua de Júpiter, a Encélado, possui correntes quentes de água abaixo de sua superfície gélida. Entre outros corpos ricos em água estão Europa e Callisto, também luas de Júpiter.

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