Possível detecção de amônia sugere existência de oceanos subterrâneos em luas de Saturno

Há treze anos, a espaçonave Cassini-Huygens estava orbitando Saturno antes mesmo de começar sua primeira missão quando um conjunto de telescópios a bordo observou um sinal ultravioleta desconhecido. Os dados intrigantes só foram inspecionados recentemente e uma equipe de pesquisa internacional agora suspeita que pode indicar a presença de hidrazina, um líquido com propriedades similares às da amônia, na segunda maior lua de Saturno, Reia.

A iniciativa, que inclui cientistas do Reino Unido, Taiwan, Índia e Estados Unidos, usou os dados espectrais fornecidos pelo UVIS, um gigante telescópico que parecia um pouco com uma geladeira virada de lado. A UVIS, obviamente, era muito mais complexa tecnologicamente do que uma geladeira. Ela foi destruída junto com o resto da Cassini em 2017, quando a nave caiu na atmosfera de Saturno. Os dados coletados durante os sobrevoos da Reia em 2007 e 2011 indicam uma assinatura espectroscópica não identificada emanando da lua gelada. Em outras palavras, algo por lá estava absorvendo radiação ultravioleta e a equipe estava tentando descobrir qual molécula era responsável. Suas descobertas foram publicadas na revista Science Advances.

Reia vista na frente dos anéis de Saturno. As luas Dione, à esquerda, e Encélado, à direita, estão ao fundo. Imagem: NASA / JPL / Space Science Institute

“A possível detecção de monohidrato de hidrazina no sistema de Saturno (Reia) é significativa, pois pode apontar para a presença de amônia nas camadas de gelo das luas geladas do planeta”, disse por e-mail Mark Elowitz, astrofísico da Open University no Reino Unido e autor principal do artigo. “A amônia é importante porque pode diminuir o ponto de congelamento das misturas de água e gelo, aumentando assim a probabilidade de que possam existir oceanos subterrâneos dentro de alguns dos satélites gelados de Saturno.”

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O esforço de pesquisa recente foi confirmado pela dissertação de Elowitz, que também explorou espectros de refletância da lua Dione, outra das 82 luas esquisitas de Saturno, embora essa análise não esteja incluída no artigo recente. É importante notar que a Cassini usou hidrazina como combustível para impulsioná-la através do espaço, o que significa que é possível que a espaçonave estivesse detectando seu próprio escapamento. A equipe não acha que isso aconteceu, pois os sobrevoos de Reia não eram movidos pelos propulsores de hidrazina.

Embora a hidrazina pareça o culpado mais provável para a banda de absorção, uma explicação alternativa é uma cabala de compostos contendo cloro. A hidrazina faz um pouco mais de sentido, pois seria mais fácil, quimicamente falando, do que os compostos químicos de cloro, “o que exigiria a presença de um oceano interno em Reia”, disse Elowitz.

Em qualquer dos cenários, isso é uma evidência de que alguma química orgânica séria está acontecendo no sistema solar externo. Alguns astrobiólogos acreditam que duas das luas de Saturno, Encélado e Titã, podem potencialmente conter vida alienígena.

“A presença de hidrazina é uma indicação de que as superfícies dos satélites gelados atuam como fábricas químicas na produção de moléculas complexas, especialmente os precursores de biomoléculas que são necessárias para a origem da vida,” Bhalamurugan Sivaraman, astroquímico do Laboratório de Pesquisa Física da Índia em Ahmedabad e coautor do artigo, disse em um e-mail.

Reia à frente e Titã, muito maior, atrás. Imagem: NASA / JPL-Caltech / Space Science Institute

Embora a banda de absorção tenha sido detectada em Reia, a equipe não tem certeza se a origem do material é da própria lua. Perto dela está Titã, de longe a maior lua de Saturno e a única em nosso sistema solar com uma atmosfera substancial. A equipe argumenta que, se a hidrazina não for produzida por reações químicas entre a amônia e a água gelada em Reia, ela pode ter escapado da atmosfera de Titã, que é rica em nitrogênio, e ido parar na lua menor.

“A ideia de que a hidrazina poderia ter se formado na atmosfera de Titã antes de ser transferida para Reia nos lembra que os objetos individuais em sistemas planetários — e os jovens objetos estelares que os precedem — não existem isoladamente,” disse em um e-mail Olivia Harper Wilkins, astroquímica do Instituto de Tecnologia da Califórnia que não esteve envolvida na nova pesquisa. “Estou curiosa para ver se a missão Dragonfly planejada pela Nasa nos dará uma ideia melhor se a hidrazina pode se originar em Titã e, se for assim, se essa hidrazina (ou outras moléculas) pode ser transportada para as outras luas de Saturno.”

Na verdade, as próximas missões devem aprofundar nossa compreensão do sistema solar externo. Infelizmente, teremos que esperar até a década de 2030 para a viagem do Dragonfly a Titã, que, se tudo der certo, responderá a muitas dessas perguntas e certamente levantará muitas outras.