Europa e Encélado, luas geladas de Júpiter e Saturno, respectivamente, têm evidências de oceanos sob suas crostas.
Por NASA/Centro de Voo Espacial Goddard, com informações de Science Daily.
Um experimento da NASA sugere que se esses oceanos suportam vida, assinaturas dessa vida na forma de moléculas orgânicas (por exemplo, aminoácidos, ácidos nucleicos, etc.) poderiam sobreviver logo abaixo do gelo da superfície, apesar da radiação severa nesses mundos. Se sondas robóticas forem enviadas a essas luas para procurar sinais de vida, elas não teriam que cavar muito fundo para encontrar aminoácidos que sobreviveram sendo alterados ou destruídos pela radiação.
“Com base em nossos experimentos, a profundidade de amostragem ‘segura’ para aminoácidos em Europa é de quase 8 polegadas (cerca de 20 centímetros) em altas latitudes do hemisfério posterior (hemisfério oposto à direção do movimento de Europa ao redor de Júpiter) na área onde a superfície não foi muito perturbada por impactos de meteoritos”, disse Alexander Pavlov do Goddard Space Flight Center da NASA em Greenbelt, Maryland, autor principal de um artigo sobre a pesquisa publicado em 18 de julho na Astrobiology. “A amostragem do subsolo não é necessária para a detecção de aminoácidos em Encélado – essas moléculas sobreviverão à radiólise (quebra por radiação) em qualquer local na superfície de Encélado a menos de um décimo de polegada (abaixo de alguns milímetros) da superfície.”
As superfícies geladas dessas luas quase sem ar são provavelmente inabitáveis devido à radiação de partículas de alta velocidade presas nos campos magnéticos de seus planetas hospedeiros e eventos poderosos no espaço profundo, como estrelas explodindo. No entanto, ambos têm oceanos sob suas superfícies geladas que são aquecidos pelas marés da atração gravitacional do planeta hospedeiro e das luas vizinhas. Esses oceanos subterrâneos podem abrigar vida se tiverem outras necessidades, como um suprimento de energia, bem como elementos e compostos usados em moléculas biológicas.
A equipe de pesquisa usou aminoácidos em experimentos de radiólise como possíveis representantes de biomoléculas em luas geladas. Aminoácidos podem ser criados pela vida ou por química não biológica. No entanto, encontrar certos tipos de aminoácidos em Europa ou Encélado seria um sinal potencial de vida porque eles são usados pela vida terrestre como um componente para construir proteínas. Proteínas são essenciais para a vida, pois são usadas para fazer enzimas que aceleram ou regulam reações químicas e para fazer estruturas. Aminoácidos e outros compostos de oceanos subterrâneos podem ser trazidos à superfície pela atividade de gêiseres ou pelo movimento lento de agitação da crosta de gelo.
Para avaliar a sobrevivência de aminoácidos nesses mundos, a equipe misturou amostras de aminoácidos com gelo resfriado a cerca de menos 321 Fahrenheit (-196 Celsius) em frascos selados e sem ar e os bombardeou com raios gama, um tipo de luz de alta energia, em várias doses. Como os oceanos podem hospedar vida microscópica, eles também testaram a sobrevivência de aminoácidos em bactérias mortas no gelo. Finalmente, eles testaram amostras de aminoácidos no gelo misturado com pó de silicato para considerar a potencial mistura de material de meteoritos ou do interior com gelo de superfície.
Os experimentos forneceram dados essenciais para determinar as taxas nas quais os aminoácidos se quebram, chamadas constantes de radiólise. Com elas, a equipe usou a idade da superfície do gelo e o ambiente de radiação em Europa e Encélado para calcular a profundidade de perfuração e os locais onde 10 por cento dos aminoácidos sobreviveriam à destruição radiolítica.
Embora experimentos para testar a sobrevivência de aminoácidos no gelo já tenham sido feitos antes, este é o primeiro a usar doses de radiação mais baixas que não quebram completamente os aminoácidos, já que apenas alterá-los ou degradá-los é o suficiente para tornar impossível determinar se eles são sinais potenciais de vida. Este também é o primeiro experimento usando condições de Europa/Enceladus para avaliar a sobrevivência desses compostos em microrganismos e o primeiro a testar a sobrevivência de aminoácidos misturados com poeira.
A equipe descobriu que os aminoácidos se degradavam mais rapidamente quando misturados com poeira, mas mais lentamente quando provenientes de microrganismos.
“Taxas lentas de destruição de aminoácidos em amostras biológicas sob condições de superfície semelhantes às de Europa e Encélado reforçam o caso para futuras medições de detecção de vida por missões de pouso em Europa e Encélado”, disse Pavlov. “Nossos resultados indicam que as taxas de degradação potencial de biomoléculas orgânicas em regiões ricas em sílica em Europa e Encélado são maiores do que em gelo puro e, portanto, possíveis missões futuras para Europa e Encélado devem ser cautelosas ao amostrar locais ricos em sílica em ambas as luas geladas.”
Uma possível explicação para o porquê de aminoácidos sobreviverem mais tempo em bactérias envolve as maneiras como a radiação ionizante muda moléculas — diretamente ao quebrar suas ligações químicas ou indiretamente ao criar compostos reativos próximos que então alteram ou quebram a molécula de interesse. É possível que o material celular bacteriano tenha protegido aminoácidos dos compostos reativos produzidos pela radiação.
A pesquisa foi apoiada pela NASA sob o prêmio número 80GSFC21M0002, pelo Programa de Financiamento Interno para Cientistas da Divisão de Ciência Planetária da NASA por meio do pacote de trabalho de Pesquisa Laboratorial Fundamental em Goddard e pelo prêmio NASA Astrobiology NfoLD 80NSSC18K1140.
Fonte da história:
Materiais fornecidos pela NASA/Goddard Space Flight Center. Nota: O conteúdo pode ser editado quanto ao estilo e comprimento.
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Referência do periódico :
Anaïs Roussel, Amy C. McAdam, Alex A. Pavlov, Christine A. Knudson, Cherie N. Achilles, Dionysis I. Foustoukos, Jason P. Dworkin, S. Andrejkovičová, Dina M. Bower, Sarah Stewart Johnson. Variable and Large Losses of Diagnostic Biomarkers After Simulated Cosmic Radiation Exposure in Clay- and Carbonate-Rich Mars Analog Samples. Astrobiology, 2024; 24 (7): 669 DOI: 10.1089/ast.2023.0123
