Modelo avalia possibilidade de vida em lua de Júpiter

22nd January 2018
Source: FAPESP
Posted By : Enaie Azambuja
Modelo avalia possibilidade de vida em lua de Júpiter

Europa, a lua gelada de Júpiter, tem sido um dos principais alvos de interesse da Astrobiologia, como um possível ambiente habitável no Sistema Solar. Isso porque tem, debaixo de uma crosta de gelo com estimados 10 quilômetros de espessura, um oceano de água líquida com mais de 100 quilômetros de profundidade. Uma importante fonte de energia, decorrente da interação gravitacional com Júpiter, mantém essa água aquecida.

Por isso, Europa tornou-se um objeto tão interessante. E a Nasa, a agência espacial dos Estados Unidos, está planejando uma missão, provavelmente para os anos 2030, com o propósito de estudar a habitabilidade e indícios de atividade biológica no oceano líquido do satélite. Trata-se de um projeto real, já em andamento.

Uma pesquisa teórica, voltada para a avaliação da habitabilidade microbiana em Europa a partir de dados colhidos em ambientes análogos existentes na Terra, foi realizada por um grupo de pesquisadores brasileiros: Thiago Altair Ferreira, Marcio Guilherme Bronzato de Avellar, Fabio Rodrigues e Douglas Galante. O artigo, assinado pelos quatro, acaba de ser publicado em Scientific Reports.

O estudo foi apoiado pela FAPESP por meio do Projeto Temático “O Sistema Terra e a evolução da vida durante o Neoproterozoico”, da Bolsa de Pós-doutorado “Estrelas compactas em binárias: investigando a composição da matéria superdensa” e da Bolsa de Mestrado “Ambientes radioativos naturais como fontes de desequilíbrio químico local e suas potenciais implicações prebióticas”.

“O que fizemos foi explorar os possíveis efeitos de uma fonte de energia biologicamente aproveitável em Europa, com base em informações obtidas em contexto terrestre análogo”, disse o coordenador do estudo, Douglas Galante, pesquisador do Laboratório Nacional de Luz Síncrotron (LNLS) e do Núcleo de Pesquisa em Astrobiologia (NAP-Astrobio) do Instituto de Astronomia, Geofísica e Ciências Atmosféricas da Universidade de São Paulo (IAG-USP), à Agência FAPESP.

O contexto terrestre análogo foi encontrado na mina de ouro de Mponeng, na África do Sul, localizada a 2,8 quilômetros de profundidade. Nela, descobriu-se recentemente a bactéria Candidatus Desulforudis audaxviator, que sobrevive sem luz solar a partir da hidrólise radioativa da água.

“Nessa mina subterrânea de grande profundidade, há rachaduras por onde vaza água com a presença de urânio radioativo. O urânio quebra as moléculas de água produzindo radicais livres [H+, OH- e outros]. Os radicais livres atacam as rochas do entorno, especialmente a pirita [dissulfeto de ferro, FeS2], produzindo sulfatos.

E as bactérias utilizam os sulfatos para sintetizar ATP [trifosfato de adenosina], nucleotídeo responsável pelo armazenamento de energia nas células”, descreveu o pesquisador. “Foi a primeira vez que se observou um ecossistema que subsiste diretamente com base na energia nuclear.”

Segundo Galante e colegas, o ambiente colonizado por bactérias na mina de Mponeng é um excelente análogo do ambiente presumivelmente existente no fundo oceânico de Europa.

“Estudamos como os parâmetros encontrados em Mponeng poderiam ser transpostos para Europa de forma que a lua de Júpiter também apresentasse condições de abrigar ecossistemas semelhantes”, disse Galante.

O primeiro e mais óbvio requisito é a existência de água líquida. A presença de um oceano líquido subterrâneo em Europa deve-se à “força de maré” exercida pela poderosa atração gravitacional de Júpiter.

Diferentemente da Lua terrestre, cuja órbita é quase circular, Europa descreve uma trajetória elíptica muito excêntrica. Por isso, sofre deformação geométrica periódica ao longo do percurso. Quando se aproxima do planeta, sua forma é esticada pelo fortíssimo puxão gravitacional. Quando se afasta, sua forma volta a encolher.

Esse “estica-encolhe” libera enorme quantidade de energia térmica no interior de Europa. Assim, enquanto sua superfície tem a temperatura do espaço profundo, na faixa de menos 270 °C, portanto próxima do zero absoluto, seu subsolo é capaz de alojar um oceano de água não apenas líquida, mas também aquecida.

“Desse modo, em uma região muito distante do Sol e não iluminada pela luz solar, existe um ambiente bastante favorável para a existência de vida, tal como a conhecemos. Porém, não basta existir água líquida aquecida. É preciso que haja também uma fonte de desequilíbrio químico, capaz de gerar energia biologicamente aproveitável”, disse Galante.

Conforme explicou o pesquisador, os gradientes químicos – isto é, as diferenças de concentração de moléculas, íons ou elétrons em regiões distintas – são a base de toda a bioenergética conhecida na Terra.

A respiração celular, a fotossíntese, a produção de ATP, a condução de impulsos nervosos e tantos outros processos são, todos eles, baseados na existência de gradientes químicos. Essas diferenças de concentração, que produzem uma direção e um sentido, configuram a chave que destrava a atividade biológica.

“As emanações hidrotermais – de hidrogênio molecular [H2], ácido sulfídrico [H2S], ácido sulfúrico [H2SO4], metano [CH4] e outras – são importantes fontes de desequilíbrios químicos e eventuais fatores de 'transdução biológica' – isto é, da transformação do desequilíbrio em energia biologicamente aproveitável. Essas fontes hidrotermais são o cenário mais plausível para a origem da vida na Terra”, disse.


Saiba mais.

Crédito da imagem: FAPESP.


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