Algumas das luas de Júpiter e Saturno têm sido objetos de interesse da astrobiologia há tempos. Novas missões estão a caminho para explorar alguns desses satélites e procurar  condições de habitabilidade que podem estar em grandes oceanos debaixo da superfície. Aqui na Terra, o estudo de organismos que vivem e se reproduzem em ambientes considerados extremos, os extremófilos, pode ajudar a entender como a vida pode se adaptar a condições de temperatura extremamente baixa, entre outros estressores. Para tratar do tema, o repórter Danilo Albergaria conversou com as pesquisadoras Amanda Bendia e Maria Eduarda Nascimento, ambas do Instituto Oceanográfico da USP, Rosaly Lopes, da NASA e Douglas Galante, do Instituto de Geociências, também da USP.
Este é o terceiro episódio de uma série produzida pelo Danilo, com apoio do Programa Mídia Ciência, da FAPESP.

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Roteiro

Danilo: Nos dois primeiros episódios do podcast Oxigênio dedicados à astrobiologia, falamos da busca por vida em exoplanetas e em Marte. Desde os anos 60, Marte foi o objeto que mais capturou as atenções dos cientistas interessados em entender se a vida pode ter surgido e  persistido em outros lugares do sistema solar. Mas esse panorama tem mudado nas últimas décadas. Desde as missões Galileo e Cassini, algumas das luas que orbitam Júpiter e Saturno entraram no rol de mundos com potencial de oferecer condições habitáveis à vida como a conhecemos. Novas missões espaciais estão a caminho ou em fase final de preparação para explorar algumas das luas dos gigantes gasosos. Entre os seus objetivos está entender melhor as potenciais condições de habitabilidade nos grandes oceanos debaixo da superfície dessas luas – ou seja, os cientistas querem saber se esses lugares oferecem condições suficientes para que seres vivos sobrevivam. Nesse episódio, eu entrevistei quatro cientistas que trabalham direta ou indiretamente com isso. Com eles, vamos explorar o que sabemos – e o que ainda não sabemos – sobre as luas geladas do sistema solar. Será que pode existir vida nesses lugares? É isso o que muita gente que pesquisa astrobiologia quer saber.

[Vinheta]

Danilo: Algumas das missões mais importantes da exploração espacial do presente e do futuro próximo estão destinadas às luas de Júpiter e Saturno. Vamos falar primeiro das que vão explorar a vizinhança de Júpiter. 

A sonda JUICE, acrônimo para “explorador das luas geladas de Júpiter” em inglês, foi lançada pela ESA (a agência espacial europeia) em 2023 para explorar Ganimedes, Calisto e Europa, três das quatro luas de Júpiter chamadas de galileanas. O quarteto foi observado pela primeira vez há mais de 400 anos por Galileu Galilei. A não ser pela nossa própria Lua, nenhuma lua do sistema solar é visível a olho nu. Galileu foi o primeiro a observar as luas de Júpiter usando um telescópio, invenção recente que tinha sido aprimorada por ele. As luas galileanas de Júpiter são relativamente grandes. Embora ainda sejam objetos bem menores do que a Terra, Ganimedes e Calisto são um pouco maiores do que a nossa Lua, enquanto a  Europa é um pouco menor. A quarta lua, a Io – um verdadeiro inferno vulcânico, e que não estava no radar de estudos da missão de 2023 como as demais, é praticamente do mesmo tamanho da nossa Lua. 

A JUICE está a caminho do sistema joviano, ou seja, Júpiter e suas luas, mas ainda se encontra na vizinhança da Terra. Ela deve se aproximar de novo de nós para pegar embalo com a gravidade do nosso planeta, que vai estilingar a sonda para o sistema solar externo. A JUICE deve chegar aos arredores de Júpiter em julho de 2031.

Outra sonda, a Europa Clipper, da NASA, foi lançada em outubro de 2024 para investigar, como o nome sugere, a lua Europa, a mais interessante das luas de Júpiter. A estilingada da Europa Clipper, ao passar perto da Terra, vai acontecer um pouco depois da passagem da JUICE – vai ser em dezembro de 2026, mas a Clipper deve chegar antes à vizinhança de Júpiter, em abril de 2030. A Clipper vai orbitar Júpiter e passar bem pertinho da superfície de Europa umas 50 vezes. Além das duas missões ocidentais, a China está planejando lançar uma sonda em 2029 para chegar a Júpiter em 2035 e explorar as luas Calisto e Ganimedes.

Por que tanto interesse nessas grandes luas de Júpiter? Como eu já indiquei no começo do episódio, existem muitos indícios e evidências indiretas de que Europa, Calisto e Ganimedes têm enormes oceanos debaixo de uma espessa superfície gelada. A estimativa é de que cada uma dessas três luas tenha corpos de água líquida maiores do que todos os oceanos terrestres. Conversei sobre isso com o Douglas Galante, professor do Instituto de Geociências da USP e um dos pioneiros da astrobiologia no Brasil – ele é vice-coordenador do AstroLab, da USP, o primeiro laboratório dedicado à pesquisa em astrobiologia no país, fundado em 2011 por Douglas, pelo químico Fabio Rodrigues, atual coordenador do laboratório, e pelo Ivan Paulino-Lima, que hoje é pesquisador na NASA.

Douglas: Uma coisa sempre interessante quando a gente pensa nessas luas geladas que eu sempre falo é que a gente adora falar que a Terra é o planeta água, algo que ficou popularizado, e a gente esquece de pensar que nessas luas de Júpiter e Saturno a gente tem mais água do que aqui na Terra. É em cada uma delas. Então a gente é muito presunçoso. Europa, os modelos mostram que ela pode ter um oceano de 100 quilômetros de profundidade. A gente não consegue imaginar o que são 100 quilômetros. O ponto mais profundo aqui na Terra, da Fossa das Marinas, são 11 quilômetros. Imagina 10 vezes mais.

Danilo: Ganimedes, a maior lua de todo o sistema solar, deve ter um oceano seis vezes maior do que todos os oceanos da Terra combinados. Mas esses enormes corpos de água líquida não estão na superfície das luas, e sim debaixo de superfícies congeladas que podem chegar a centenas de quilômetros de espessura. Júpiter está cinco vezes mais distante do Sol do que a Terra, e o frio a essa distância do Sol impossibilita a existência de água líquida na superfície das luas. O Douglas chamou a atenção para o fato de que essas luas estendem possível habitabilidade para além da região em que a Terra orbita, mais próxima do Sol e que permite água líquida na superfície.

Douglas: Mas o que eu acho super interessante, que eu sempre coloco, é que as luas dão um indicativo de habitabilidade que é maior do que a gente conhecia. Quando a gente olha os conceitos de habitabilidade tradicionais, que definem a zona de habitabilidade estelar, que é a presença de água líquida na superfície, as luas são ambientes crípticos que obtêm energia para manutenção da água líquida a partir da interação gravitacional com seus planetas hospedeiros.

Danilo: Ok, mas se a superfície é gelada demais para ter água líquida, como esses oceanos podem existir? A explicação é a seguinte: o decaimento radioativo dos elementos que formam o núcleo das luas gera calor considerável de forma mais ou menos constante, parecido com o que acontece com o núcleo da Terra. Mas isso é só parte da explicação. Entra, então, o chamado “aquecimento de maré”. Conforme a lua se desloca na órbita do planeta gigante, a atração gravitacional do planeta não é uniforme: como a órbita não é circular, mas elíptica (ou “ovalada”), as luas às vezes estão um pouco mais perto e às vezes um pouco mais longe do planeta. Isso produz um efeito de “estica e puxa” que estica e comprime a lua, e isso gera calor entre as suas camadas internas. Também entra aí o fato de que as órbitas de Ganimedes, Io e Europa estão em ressonância, ou seja, enquanto a Io completa uma volta, a Europa completa duas, e a Ganimedes, quatro, o que aumenta a excentricidade de suas órbitas (ou seja, estica um pouco a elipse). Nesse processo, a própria variação na distância entre as luas gera uma interação gravitacional que contribui para o efeito de aquecimento de maré. Além disso, a provável presença de sais nos oceanos faz com que o ponto de congelamento diminua, mantendo a água em estado líquido.

A JUICE e a Europa Clipper serão importantes para entender melhor as superfícies das luas e colher dados indiretos que indiquem algumas características desses oceanos, incluindo informações sobre se eles oferecem condições habitáveis para a vida como a conhecemos. Água líquida é uma das condições necessárias. Mas como os cientistas vão fazer para saber o que mais pode haver nesses oceanos? 

[Música]

Danilo: Para entender como os cientistas vão fazer para saber mais sobre as luas geladas, eu conversei com a Rosaly Lopes, que é diretora de ciências planetárias do JPL, o Laboratório de Propulsão a Jato da NASA. Ela teve atuação importante na missão Galileo, que explorou as luas de Júpiter entre 1995 e 2003. 

Rosaly: Eu trabalhei na missão Galileo e a missão Galileo foi que descobriu que a Ganimedes e a Europa tinham oceanos de água líquida debaixo de uma crosta de gelo, principalmente Europa. Aí o pessoal fica muito entusiasmado porque Europa, nós sabemos que tem calor no interior, tem sinais de criovulcanismo, criovulcanismo é o vulcanismo que traz essa água líquida do interior para a superfície. E são três coisas essenciais para existir vida, vida como a nossa: água, energia, como calor, como vulcanismo, e material orgânico. Nós não sabemos muito sobre o material orgânico em Europa. Sabemos mais em Encélado e Titã, por exemplo. Eu também trabalhei na missão Cassini. Mas a missão que está indo agora para a Europa vai estudar justamente os depósitos da superfície para ver se é material orgânico ou não.

Danilo: Encélado e Titã são luas de Saturno, e a Cassini foi a missão da NASA que explorou o sistema saturniano entre 2004 e 2017. Vamos falar delas daqui a pouco. Por ora, o que a Rosaly falou sobre possível criovulcanismo (ou vulcanismo gelado) em Europa é importante porque pode ser um dos mecanismos pelos quais parte do oceano do interior poderia ser expelida em enormes plumas de vapor de água e gelo. Não é algo completamente diferente de vulcões expelindo o magma do manto terrestre para a superfície. A Europa Clipper carrega instrumentos capazes de fazer medições que vão ser usadas para distinguir se essas plumas contêm material vindo do oceano profundo ou de pequenos reservatórios mais próximos da superfície. As pistas de criovulcanismo na superfície incluem anomalias de temperatura em determinadas regiões – mais quentes do que o esperado – além da presença de características que lembram fluxos de erupções ou de derretimento de geleiras aqui na Terra. Aliás, junto com a ausência de crateras de impacto de grande porte, isso indica que a superfície de Europa é jovem, devendo ter entre 50 e 100 milhões de anos. Em comparação, a superfície de Marte e da nossa Lua, formadas há bilhões de anos, tem muitas dessas grandes crateras, o que indica que a superfície não se renova. Ao examinar a superfície de Europa com a Clipper, os cientistas vão poder fazer inferências sobre seu interior. Mas a sonda não vai pousar na superfície da lua. Em vez disso, ela vai orbitar Júpiter e fazer 44 rasantes sobre Europa. 

Douglas: Na verdade, ela não vai nem orbitar a Lua, ela vai ficar fazendo flybys em volta da Lua, vai fazer rasantes na Lua, e quando ela faz esses rasantes, ela faz uma série de imagens de alta resolução, faz medidas espectroscópicas para medir a composição, mas ela não vai, de fato, acessar diretamente o potencial oceano líquido que existe ali debaixo. E daí todo mundo pergunta, mas porque a gente não simplesmente pousa na superfície da Lua, faz um furo, mede a água e vê o que tem ali e pega um atum europeano, sei lá. Então isso é uma coisa complicada, porque o oceano de Europa tem 100 km de profundidade. A crosta, a gente fala que é uma crosta fina, mas fina, de 10 km de espessura. A gente tem que lembrar que as calotas polares aqui no nosso planeta têm de 4 a 4,5 quilômetros de profundidade. 

Danilo: Pesquisadores estão explorando a potencial habitabilidade de oceanos de subsuperfície das luas analisando os seres vivos encontrados em condições muito adversas, extremas. A Amanda Bendia é professora do Instituto Oceanográfico da USP e coordenadora do ExtreMar, o Laboratório de Extremófilos Marinhos do instituto. Extremófilos são microrganismos capazes de viver em condições extremas e a Amanda é especialista em extremófilos marinhos de ilhas vulcânicas da Antártida. Lá existem fumarolas submarinas habitadas por micróbios adaptados a um ambiente com variação extrema de temperatura. Ela destaca o problema de conceber como microrganismos poderiam se adaptar às pressões muito altas que o oceano de Europa deve ter. 

Amanda: Aqui na Terra, falando de extremófilos, a gente já encontrou vida nos mais extremos possíveis, desde a profundidade máxima do oceano até a mais alta atmosfera. Só que a profundidade máxima do nosso oceano é perto de 11 quilômetros, que fica naquela região das fossas marianas. Em Europa, é estimado que o ponto mais fundo seja ali perto de 100 quilômetros, então é 10 vezes quase mais profundo do que a nossa maior profundidade. Então, é um desafio a gente tentar entender como uma forma de vida ali poderia sobreviver a uma alta pressão como essa.

Danilo: A Maria Eduarda Nascimento é doutoranda orientada pela Amanda, também no Instituto Oceanográfico da USP. A pesquisa dela envolve criar modelos computacionais para entender como possíveis comunidades de microrganismos poderiam subsistir no interior de oceanos de subsuperfície de luas geladas por meio de quimiolitoautotrofia – que é um nome sofisticado para descrever como alguns micróbios aqui na Terra se alimentam de compostos inorgânicos – como minerais e rochas – sem precisar de oxigênio e da luz do Sol. Os oceanos das luas geladas podem estar em contato com um interior quente e isso, dependendo dos elementos e compostos disponíveis, pode sustentar vida microbiana quimiolitoautotrófica. A gente vai falar disso daqui a pouco, porque a Maria também conversou comigo sobre alguns dos instrumentos da Europa Clipper.

Maria: Ela tem o REASON, que é um radar para ver o quão grande é essa crosta de gelo e a estrutura. Ele tem um magnetômetro que é pela deformação no campo magnético que a gente sabe que tem um oceano, que a água salgada do mar acaba mexendo nesse campo eletromagnético, que a gente sabe que os elétrons da água salgada criam essa deformação no campo. Então a gente tem esse, que daí vai dizer quanto profundo é, vai dizer quão realmente muito profundo é. Qual é a salinidade? Vai ter um espectrômetro de massa também na Europa Clipper, então vai analisar esses gases na atmosfera por espectrometria.

Danilo: A Clipper não vai ter como procurar diretamente por sinais de vida, buscando bioassinaturas, mas vai ser capaz de colher dados que vão poder indicar se o oceano é habitável ou não. Morando há décadas nos Estados Unidos, a Rosaly fala das bioassinaturas no inglês, biosignatures. Ela também falou sobre alguns dos instrumentos da Europa Clipper.

Rosaly: Tem um que nós chamamos MASPEX, que é um espectrômetro de massa. Ele vai poder analisar gases perto de Europa. Se tiver pluma trazendo material do interior, isso vai ser uma beleza. Se não tiver pluma, aí depende de quanto material deve ter saído do interior. Também tem um Surface Dust Analyzer, que pode analisar partículas de poeira, dust é poeira. E existem sempre em todos os planetas e luas pequenos impactos de micrometeoritos e que estão colocando para fora partículas da superfície de Europa. Então, esse instrumento vai analisar a composição dessas partículas. E também, se tiver pluma no interior, colocando material para a superfície, também esse instrumento vai ser muito importante. 

Nós vamos saber, por exemplo, mais sobre a espessura da crosta de gelo, se tem plumas trazendo material do interior para a superfície, se tem depósitos dentro da crosta de gelo que são, digamos, líquidos, que em vez de estar abaixo no oceano, estão mais perto da superfície. Está saindo algum material e nós sabemos que tem composição e cor diferente em umas regiões que chamam de Chaos Terrains, regiões caóticas, onde mais material veio do interior. E poder analisar a composição desse material, se tem material orgânico ou não. Então, [a sonda] vai também nos dizer muito mais sobre a lua Europa. Mas não é uma missão para detectar a vida, nem biosignature.

Danilo: Diferentemente da Clipper, a JUICE (lançada pela ESA, a agência espacial europeia) não vai prospectar somente Europa, mas também Ganimedes e Calisto. Na verdade, o foco principal da missão da agência espacial europeia é a maior lua de todo o sistema solar, Ganimedes, a única que tem campo magnético próprio. A sonda vai orbitar essa grande lua, mirando entender sua estrutura interna, buscando mais informações sobre a extensão de sua crosta gelada, o volume de seu oceano, e caracterizar seu campo magnético. A sonda também vai fazer rasantes sobre Europa e Calisto para identificar locais mais interessantes para o pouso de futuras missões. O objetivo declarado da missão é entender as condições de habitabilidade oferecidas pelas três luas jovianas. Mas, claro, as luas de Júpiter não são as únicas que interessam para a astrobiologia.

[Música]

Danilo: Orbitando Saturno estão dois mundos que vêm chamando a atenção dos pesquisadores interessados na busca por vida fora da Terra há décadas: Titã e Encélado. Titã é a maior lua de Saturno – no sistema solar, ela só é menor do que a Ganimedes. Vamos falar de Titã daqui a pouco. Encélado é uma lua pequena – ela ainda tem tamanho mais do que suficiente para, com a própria gravidade, ter se tornado um objeto redondo, mas tem 15% do diâmetro da nossa Lua. A superfície dela, congelada, quase inteiramente branca com detalhes azulados, foi observada de perto pela primeira vez em 1980 e 81 quando as sondas Voyager visitaram o sistema saturniano. Se já era intrigante, Encélado se tornou um dos objetos mais interessantes do sistema solar com os indícios de que ela, também, possui um oceano de subsuperfície. A sonda Cassini, que começou a explorar o sistema de Saturno em 2004, observou Encélado ejetando plumas de materiais que devem compor esse oceano. Em três oportunidades, em 2008, 2012 e 2015, a Cassini deu rasantes – a uns 50 quilômetros de distância da superfície de Encélado – passando pelas plumas para analisar o que tinha ali. A Rosaly, que trabalhou na missão, falou um pouco sobre os achados.

Rosaly: Encélado, o que é muito interessante é que esse líquido está em contato direto com o interior, a crosta do interior, porque foram detectados sais na pluma. Então, quer dizer que esse material está vindo direto do oceano. E nós sabemos que o oceano está em contato com o interior, que tem material orgânico também, sílica. Então, esse material está vindo direto do oceano até a superfície e você pode, digamos, colher esse material, voar pela pluma e colher o material. 

Danilo: Com a Cassini, descobrimos indícios de que o oceano de Encélado tem materiais orgânicos e os seis elementos químicos essenciais para a vida: carbono, hidrogênio, oxigênio, nitrogênio, fósforo e enxofre. Eu também pedi para a Amanda explorar um pouco mais o que sabemos do oceano de Encélado a partir das plumas. Ela vai mencionar algo muito importante: as fontes hidrotermais. 

Amanda: lá em Encélado é legal que tem umas plumas que são ejetadas em direção à superfície. E aí a Cassini passou de rasante nessas plumas que ficam geralmente ali no Polo Sul, de Encélado, e detectaram partículas de sílica. Esse tipo de partícula só poderia ser formado em temperaturas altas. Então, eles começaram aí uma discussão de que teriam fontes hidrotermais no fundo do oceano de Encélado. Isso é muito entusiasmante, porque a vida aqui na Terra, uma das grandes hipóteses, que é uma das mais aceitas pela comunidade científica, é que a vida teria se originado em fontes hidrotermais do oceano primitivo da Terra. Porque tem todos esses componentes químicos que geram um gradiente químico. A vida poderia obter energia, produzir energia a partir desse gradiente.

Danilo: Até a década de 1970 ninguém sabia da existência das fontes hidrotermais no fundo dos oceanos terrestres. A crosta terrestre tem fissuras. Quando essas fissuras estão no assoalho oceânico, a água entra em contato com o magma próximo, o que gera verdadeiras chaminés, fumarolas. Nessas fontes, na escuridão do fundo oceânico, ecossistemas inteiros existem graças a microrganismos que conseguem produzir sua própria matéria orgânica a partir de substâncias inorgânicas, como compostos de enxofre, nitrogênio e ferro. A Amanda e a Maria falaram um pouco deles.

Amanda: Tem não só micro-organismos bem específicos desses ambientes, mas até animais associados, porque os microrganismos sustentam a vida nesses locais, porque eles fazem um tipo de metabolismo que chama quimiossíntese. Que é um tipo de metabolismo que a gente tem todas as evidências de que era o metabolismo das primeiras formas de vida que existiram aqui. Eles conseguem obter energia a partir desses compostos químicos à base de enxofre, por exemplo. E aí, a partir dessa energia, eles conseguem fixar o CO2, que nem as plantas fazem a partir da luz. Fixam CO2 para produzir as moléculas orgânicas, eles conseguem, a partir da energia dessas rochas, desses compostos inorgânicos, fixar esse carbono e produzir, sintetizar essas moléculas orgânicas, então são produtores primários do fundo do oceano que sustentam a vida nesse oceano profundo. Então essas fontes hidrotermais são como se fossem oásis para essa vida de ambiente extremo em mar profundo.

Maria: Eles estão lá respirando nitrogênio, respirando ferro, outros elementos. Então eles demonstram que essas similaridades, considerando o tempo também, por exemplo, Enceladus acredita que esse oceano esteja mais ou menos presente há um bilhão de anos, é tempo para a vida conseguir se adaptar a esse ambiente. Então, é plausível imaginar que se a gente tem um substrato quimiossintético, como por exemplo para a nossa vida aqui nas fontes hidrotermais, é plausível a gente imaginar que nesses outros mundos, onde existem essas condições alienígenas parecidas com o que a gente tem aqui, também exista vida. 

Danilo: Além disso, o metano está entre os materiais orgânicos detectados em Encélado. Isso é mais um motivo para entusiasmo com o potencial de habitabilidade do oceano de Encélado.

Amanda: Mas o legal do metano é que eles viram que provavelmente naquela camada fria de gelo tem clatrato de metano nas fissuras. Porque tem vários modelos que mostram a formação desse tipo de clatrato de metano, que são moléculas de metano que em volta tem moléculas de água congeladas, resumindo. E aqui na Terra a gente tem condições de oceano profundo e de subsuperfície pela alta pressão. Em temperatura baixa, a gente também tem hidrato de metano, que é abundante em algumas regiões de mar profundo, em subsuperfície. E aí, aqui na Terra, a gente tem nessas regiões de subsuperfície, eventualmente esse clatrato de metano pode vir mais em direção à superfície e exsudar esse metano. E a gente tem uma rica diversidade de arqueias que conseguem utilizar esse metano, arqueias e bactérias também, mas a gente vê que tem especificamente arqueias que conseguem metabolizar esse metano, consumir esse metano, são chamadas de metanotróficas. E aí é um grupo que hoje a gente já sabe que está espalhado na Terra, em todas as regiões de exsudação de metano, e que é muito adaptado a conseguir… Utilizar esse metano para obter energia nesses ambientes. Então a gente sabe que o metano também é um indicativo superlegal como uma fonte de energia para um possível metabolismo metanotrófico.

[Música]

Danilo: Eu não consigo decidir qual dessas luas é a mais interessante, mas eu sei que primeira a ter despertado minha curiosidade desde que li o livro Pálido Ponto Azul, do astrônomo Carl Sagan, é Titã. Então, vamos, finalmente, falar dela, a maior lua de Saturno. Titã foi observada pela primeira vez pelo astrônomo holandês Christian Huygens, com um telescópio que ele mesmo projetou, em 1655. Essa, que é a segunda maior lua do sistema solar, tem uma característica muito peculiar: Titã tem uma atmosfera muito espessa, e é tão densa que a pressão atmosférica em sua superfície é 50% maior do que a da Terra. Quando a sonda Voyager 1 passou pelo sistema saturniano em 1980, pela primeira vez os seres humanos puderam ver que a atmosfera de Titã oculta a superfície no espectro da luz visível. A Voyager também conseguiu caracterizar a atmosfera, composta principalmente de nitrogênio, com traços de metano e a presença de algo que vem semeando a imaginação de muita gente: moléculas orgânicas complexas.

A sonda Cassini levou consigo um módulo nomeado em homenagem ao Christian Huygens. Quando a Cassini chegou perto de Titã, ela soltou a Huygens em direção à lua. Em janeiro de 2005, a Huygens desceu pela atmosfera muito densa de Titã, abriu um paraquedas e pousou. Por pouco mais de uma hora, a Huygens conseguiu fazer imagens da superfície, confirmando uma suspeita antiga dos astrônomos: como a Terra, Titã tem líquido estável na superfície. Mas não é água. Com temperatura média por volta de 180 graus Celsius negativos, a superfície de Titã tem lagos de hidrocarbonetos, ou seja, matéria orgânica. São lagos de metano e etano em estado líquido. Chove metano em Titã. Como? O Douglas explica.

Douglas: Nessas temperaturas, o etano e o metano que fazem a atmosfera já conseguem ser condensados. Todo mundo já viu aqui um botijão de cozinha, de butano, butano propano, que dentro do botijão o gás está líquido. Você abre a torneirinha ali, a mangueira, sai líquido. E ele prontamente, quando chega na atmosfera, ele expande e forma gás. Então, quando você comprime gases, eles podem condensar e se tornar líquidos. Eles mudam de fase. A mesma coisa acontece lá. Com a alta pressão lá, a pressão é duas vezes a pressão aqui da Terra. E baixa temperatura, eles condensam, formam líquido. Então, ela tem oceanos, rios, lagos de metano e etano. E lentamente esse metano e etano vão evaporando, indo para a atmosfera. Na alta atmosfera eles se condensam de novo e formam nuvens. E essas nuvens podem chover ou nevar metano e etano. Então você tem um ciclo hidrológico, metanológico, completo de ciclagem de metano e etano na superfície. 

Danilo: Quando esse material orgânico abundante em Titã interage com a radiação ultravioleta do Sol, ela forma polímeros orgânicos – moléculas compostas de cadeias muito extensas de carbono e hidrogênio. O Sagan deu o nome de tolinas para essas macromoléculas orgânicas muito abundantes em Titã.

Douglas: Além disso, tem essas tolinas que formam hidrocarbonetos mais complexos. Por isso que normalmente o próprio [Carl] Sagan dizia isso: Titã pode não ser o melhor lugar para a vida como a gente conhece, mas pode existir alguma coisa de vida como a gente não conhece. Acima de tudo ela é um excelente laboratório de química prebiótica, porque você tem esse monte de moléculas orgânicas se formando, se complexificando e interagindo que pode dar os primeiros passos. Então grande parte das missões para ir para Titã ou para estudar Titã estão relacionadas com essa parte de química prebiótica. Esse é o principal argumento. Mas a própria missão que talvez vá em 2028, a Dragonfly, ela tem a proposta de procurar as duas coisas, de procurar resquícios, presença de água líquida, porque existe alguma água na superfície, mas normalmente na forma de gelo, ela vai buscar esse gelo e buscar por eventuais sinais de vida como a gente conhece, vida baseada em célula, coisas que a gente conhece.

Danilo: A Dragonfly é uma missão da NASA em fase final de preparação. É uma espécie de drone do tamanho de um carro pequeno que vai explorar Titã. Deve até mesmo ser capaz de fazer pequenos voos pela atmosfera da lua. O lançamento da Dragonfly está previsto para julho de 2028 e a ela deve chegar em Titã em 2034. O que ela poderia encontrar lá, que seja de interesse astrobiológico? Será que Titã não poderia ter algum tipo de vida muito diferente da terrestre, com um maquinário bioquímico diferente?

Douglas: A gente não conhece nada aqui na Terra que viva e que tenha metabolismo nessas temperaturas baixas, mas é cogitado. A Dragonfly também vai procurar por indícios de vida como a gente não conhece, algum desequilíbrio químico, alguma bioassinatura termodinâmica que possa indicar algum tipo de vida como a gente não conhece. 

Danilo: Procurar pelo tipo de vida que a gente conhece, a terrestre, já é um desafio – se é que algo do tipo da vida terrestre existe fora da Terra. Um desafio ainda maior é procurar por vida como a gente não conhece. Tem muita coisa que a gente não sabe sobre a própria vida terrestre – como ela surgiu, por exemplo. Mas isso é o que sabemos que não sabemos – em outras palavras: é o desconhecido conhecido. Quando falamos em vida como não conhecemos, deve haver um espaço ainda maior de possibilidades que ignoramos e que nem sequer conseguimos conceber. É uma forma de ignorância dupla: nem sequer sabemos o que não sabemos.

No próximo episódio, vamos voltar para a nossa vizinhança do sistema solar e olhar para um planeta gêmeo da Terra: Vênus. Ambos têm praticamente o mesmo tamanho, mas Vênus é um verdadeiro inferno, com uma superfície quente a ponto de derreter chumbo. Seria possível haver qualquer coisa viva lá? Na superfície, muito provavelmente não. Mas nas nuvens mais altas, a temperatura é bem mais amena. Em 2020, cientistas alegaram ter detectado fosfina, que aqui na Terra é produzida por seres vivos, uma possível bioassinatura nas nuvens altas de Vênus. Isso reacendeu o interesse astrobiológico no nosso vizinho infernal e novas missões estão em desenvolvimento para explorar a atmosfera ultradensa de Vênus.

A pesquisa, o roteiro, a produção e a narração foram feitas por mim, Danilo Albergaria. A revisão do episódio foi da Simone Pallone, coordenadora do Oxigênio. A edição de áudio é do Guilherme Lopes, aluno do curso de Midialogia e estagiário da Coordenadoria de Centros e Núcleos Interdisciplinares de Pesquisa, a Cocen. As vinhetas do Oxigênio foram criadas por Elias Mendez.

Este podcast foi produzido com apoio da Fapesp, por meio da bolsa Mídia Ciência, para divulgação do projeto Pontes interdisciplinares para a compreensão da vida no Universo: o Núcleo de Apoio à Pesquisa e Inovação em Astrobiologia e o Laboratório de Astrobiologia da USP.

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[VINHETA DE ENCERRAMENTO]