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Luas de Júpiter e Saturno podem abrigar vida
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Estas imagens mostram uma suspeita pluma de material em erupção com dois anos de diferença, no mesmo local da lua gelada de Júpiter, Europa. Crédito: NASA/ESA/STScI/USGS

 

Duas missões veteranas da NASA estão a fornecer novos detalhes sobre luas geladas e oceânicas de Júpiter e Saturno, aumentando ainda mais o interesse científico destes e de outros "mundos oceânicos" no nosso Sistema Solar e além. As descobertas foram divulgadas em artigos publicados por investigadores da missão Cassini da NASA a Saturno e por investigadores do Telescópio Espacial Hubble.
Nos artigos, cientistas da Cassini anunciam que uma forma de energia química na qual a vida se pode alimentar parece existir na lua de Saturno, Encélado, e investigadores do Hubble anunciam evidências adicionais de plumas em erupção na lua de Júpiter, Europa.
"É o mais próximo que chegamos, até agora, da identificação de um local com alguns dos ingredientes necessários para um ambiente habitável," comenta Thomas Zurbuchen, administrador associado para o Diretorado de Missões Científicas na sede da NASA em Washington. "Estes resultados demonstram a natureza interconectada das missões científicas da NASA que nos estão a aproximar da resposta à pergunta se estamos realmente sozinhos ou não."
O artigo dos cientistas da missão Cassini, publicado na revista Science, indica que o hidrogênio gasoso, que potencialmente poderia fornecer uma fonte de energia química para a vida, está a ser despejado no oceano subsuperficial de Encélado graças a atividade hidrotermal no fundo do mar.
A ampla presença de hidrogênio no oceano da lua significa que os micróbios - se ali existirem - podem usá-lo para obter energia combinando o hidrogênio com o dióxido de carbono dissolvido na água. Esta reação química, conhecida como "metanogênese" porque produz metano como subproduto, está na raiz da árvore da vida na Terra e poderá até ter sido crítica para a origem da vida no nosso planeta.
A vida como a conhecemos requer três ingredientes principais: água líquida; uma fonte de energia para o metabolismo; e os ingredientes químicos ideais, principalmente carbono, hidrogênio, azoto, oxigênio, fósforo e enxofre. Com esta descoberta, a Cassini mostrou que Encélado - uma pequena lua mais de mil milhões de quilômetros mais longe do Sol que a Terra - tem quase todos estes ingredientes para a habitabilidade. A Cassini ainda não encontrou fósforo e enxofre no oceano, mas os cientistas suspeitam que existem, visto que se pensa que o núcleo rochoso de Encélado seja quimicamente semelhante aos meteoritos que contêm os dois elementos.
"A confirmação de que a energia química para a vida existe dentro do oceano de uma pequena lua de Saturno é um marco importante na nossa busca por mundos habitáveis além da Terra," comenta Linda Spilker, cientista do projeto Cassini no JPL da NASA em Pasadena, no estado norte-americano da Califórnia.
A nave espacial Cassini detetou o hidrogênio na pluma de gás e material gelado expelido por Encélado durante o seu último e mais profundo mergulho pela pluma de dia 28 de outubro de 2015. A Cassini também "provou" a composição da pluma durante "flybys" anteriores da missão. A partir dessas observações, os cientistas determinaram que quase 98% do gás na pluma é agua, cerca de 1% é hidrogênio e o resto é uma mistura de outras moléculas incluindo dióxido de carbono, metano e amônia.
A medição foi feita utilizando o instrumento INMS (Ion and Neutral Mass Spectrometer) da Cassini, que cheira gases para determinar a sua composição. O INMS foi desenhado para provar a atmosfera superior da lua de Saturno, Titã. Após a surpreendente descoberta de uma enorme nuvem de material gelado em 2005, emanada a partir de fissuras quentes perto do polo sul, os cientistas voltaram os seus detectores para a pequena lua.
A Cassini não foi construída para detectar sinais de vida na pluma de Encélado - de fato, os cientistas só descobriram a existência da pluma depois da sonda alcançar Saturno.
"Embora não possamos detectar vida, descobrimos que há uma fonte de alimento. Seria uma espécie de loja de doces para micróbios," explica Hunter Waiter, autor principal do estudo da Cassini.
As novas descobertas são uma linha independente de evidências da existência de atividade hidrotermal no oceano de Encélado. Os resultados anteriores, publicados em março de 2015, sugeriam que a água quente estava a interagir com a rocha por baixo do mar; os novos achados suportam essa conclusão e acrescentam que a rocha parece estar a reagir quimicamente para produzir o hidrogênio.
O artigo que divulga as novas descobertas do Telescópio Espacial Hubble, publicado na revista The Astrophysical Journal Letters, relata observações de 2016 de Europa nas quais uma provável pluma de material foi vista a entrar em erupção a partir da superfície da lua no mesmo lugar onde o Hubble encontrou evidências de uma pluma em 2014. Estas imagens reforçam as evidências de que as plumas de Europa podem ser um fenômeno real, acendendo-se intermitentemente na mesma região da superfície da lua.
A pluma recém-observada sobe cerca de 100 quilômetros acima da superfície de Europa, enquanto a observada em 2014 tinha uma dimensão estimada em aproximadamente 50 km. Ambas correspondem à localização de uma região excepcionalmente quente que contém características que parecem ser fissuras na crosta gelada da lua, vistas na década de 1990 pela sonda Galileo da NASA. Os cientistas especulam que, tal como Encélado, podem ser evidências de erupção de água a partir do interior da lua.
"As plumas de Encélado estão associadas com regiões mais quentes, de modo que depois do Hubble ter fotografado esta nova característica tipo-pluma em Europa, examinamos esse local no mapa térmico da sonda Galileo. Nós descobrimos que a candidata a pluma em Europa está situada exatamente na anomalia térmica," salienta William Sparks do STScI (Space Telescope Science Institute) em Baltimore, Maryland, EUA. Sparks liderou os estudos da pluma de 2014 e da de 2016.
Os cientistas dizem que se as plumas e o local quente estiverem ligadas, isso pode significar que a água que está sendo expelida a partir do interior da crosta gelada da lua aquece a superfície circundante. Outra ideia é que a água ejetada pela pluma cai sobre a superfície como uma névoa fina, alterando a estrutura dos grãos à superfície e permitindo-lhes reter o calor durante mais tempo do que a paisagem em redor.
Tanto para as observações de 2014 como para as de 2016, a equipa usou o instrumento STIS (Space Telescope Imaging Spectrograph) do Hubble para avistar as plumas na luz ultravioleta. À medida que Europa passa em frente de Júpiter, quaisquer características atmosféricas em redor da orla lunar bloqueiam parte da luz de Júpiter, permitindo com que o STIS observe as características em silhueta. Sparks e a sua equipa continuam a usar o Hubble para estudar Europa em busca de exemplos adicionais de candidatos a pluma na esperança de determinar a frequência com que aparecem.
A exploração futura de mundos oceânicos pela NASA é alcançável graças ao acompanhamento, pelo Hubble, da atividade da suposta pluma de Europa e pela investigação a longo prazo da pluma de Encélado pela Cassini. Em particular, ambos os estudos estão a lançar as bases para a missão Europa Clipper da NASA, com lançamento previsto para a década de 2020.
"Se existirem plumas em Europa, como agora fortemente suspeitamos, com a Europa Clipper estaremos prontos para elas," comenta Jim Green, Diretor de Ciência Planetária na sede da NASA.
A identificação, pelo Hubble, de um local que parece ter uma atividade de pluma persistente e intermitente, fornece um alvo tentador para a missão Europa investigar com o seu poderoso conjunto de instrumentos científicos. Além disso, alguns dos co-autores de Sparks, nos estudos de Europa pelo Hubble, estão a preparar uma poderosa câmara ultravioleta para voar na Europa Clipper que fará medições semelhantes às do Hubble, mas milhares de vezes mais perto. E vários membros da equipe do INMS da Cassini estão a desenvolver uma versão extremamente requintada e de última geração do seu instrumento para voar na Europa Clipper.

 
 
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