Gelada lua de Saturno Enceladus está emergindo como o local mais habitável além da Terra no Sistema Solar para a vida como a conhecemos. "Não tem água líquida, carbono orgânico, nitrogênio [na forma de amônia], e uma fonte de energia", diz Chris McKay , astrobiólogo do Centro de Pesquisa Ames da NASA em Moffett Field, Califórnia . Além da Terra, diz ele, "não há outro ambiente no Sistema Solar onde podemos fazer todas essas reivindicações."
Além disso, os jatos geyser-como vomitar cristais de gelo e gases para o espaço, permitindo uma nave espacial para provar a subsuperfície pela sobrecarga de voar. A atual missão Cassini fez isso várias vezes, mas ele só é equipado para encontrar os blocos de construção da vida, não moléculas mais complexas.
"Queremos que os biomarcadores", diz Larry Esposito , cientista planetário da Universidade do Colorado, tais como organismos semelhantes à Terra que podem sobreviver em lagos subterrâneos de Enceladus, lagos ou oceanos, onde não há luz solar e assim não há fotossíntese, mas pode usar hidrogénio para sintetizar o metano a partir de dióxido de carbono - um processo evoluiu pelos micróbios conhecidos como methanogens Terra. O metano poderia ainda ser reciclados se processos geológicos elevar sua temperatura acima de 500 ° C.
"O fato de que vemos uma grande quantidade de metano torna interessante", diz McKay.
Ronald Oremland, um microbiologista com o Serviço Geológico dos EUA em Menlo Park, Califórnia, acredita que um ainda melhor fonte de alimento seria acetileno, que existe em cometas e há indícios de que podem estar presentes nos jatos de Enceladus e servir como um "fast food" fonte de micróbios, Oremland diz.
Microorganismos que se alimentam de acetileno na Terra converter a molécula em etanol e acetato. Sua bioquímica é muito mais simples do que a de methanogens, sugerindo que o acetileno pode ser o alimento de escolha para os organismos mais primitivos.
Mas, acetileno, metano, etanol e acetato não são biomarcadores. Mas, se o metano proveniente de Enceladus é relativamente rico em carbono-12, é um forte sinal de atividade biológica. Da mesma forma, se a pluma está emitindo etanol e acetato rico em carbono leve, acetileno que se alimentam de insetos pode ser no trabalho.
Os aminoácidos também podem revelar a vida, especialmente se eles se reproduzem, ou reverter, a preferência esmagadora da vida na Terra para isômeros "L" sobre o seu espelho imagem isômeros 'D', a inclinação não vista em processos abióticos. Qualquer viés seria "evidência persuasiva para uma origem biológica", diz McKay.
Saída de calor da região polar sul da lua de Saturno Enceladus é muito maior do que se pensava possível, de acordo com uma nova análise de dados coletados pela sonda Cassini da NASA, publicado no Journal of Geophysical Research em 4 de março. Os dados do espectrômetro infravermelho composto de Cassini de terreno polar sul de Encelado, que é marcada por fissuras lineares, indicam que a energia térmica gerada interno é de cerca de 15,8 gigawatts, cerca de 2,6 vezes a produção de todas as fontes de água quente na região do Yellowstone poder, ou comparável ao de 20 usinas a carvão.
O calor da lua é mais do que uma ordem de magnitude maior do que os cientistas haviam previsto, de acordo com Carly Howett, o principal autor do estudo, do Instituto de Pesquisa do Sudoeste em Boulder, Colorado, e um espectrômetro infravermelho membro da equipa científica composta.
"O mecanismo capaz de produzir a energia interna observada muito mais elevado continua a ser um mistério e desafia os modelos atualmente propostos de produção de calor a longo prazo", disse Howett.
Ele tem sido conhecido desde 2005 que o terreno polar sul de Encelado é geologicamente ativa ea atividade está centrada em quatro trincheiras lineares paralelas, aproximadamente 130 km (80 milhas) de comprimento e cerca de 2 km (1 milha) de largura, informalmente conhecido como o "tigre stripes ".
Cassini também descobriu que essas fissuras ejetar grandes nuvens de partículas de gelo e vapor de água continuamente no espaço. Estas trincheiras têm temperaturas elevadas devido ao calor vazando do interior de Encelado.
Um estudo de 2007 previu o calor interno de Enceladus, se gerado, principalmente, por forças de maré resultantes da ressonância orbital entre Encelado e outra lua, Dione, não poderia ser superior a 1,1 gigawatts em média a longo prazo. Aquecimento de radioatividade natural dentro Enceladus gostaria de acrescentar mais 0,3 gigawatts.
Uma possível explicação para o alto fluxo de calor observado é que a relação orbital de Encelado de Saturno e Dione muda com o tempo, permitindo que os períodos de aquecimento de maré mais intenso, separadas por períodos mais quietas. Isso significa Cassini pode ter a sorte de estar vendo Enceladus quando é extraordinariamente ativa.
A nova determinação maior fluxo de calor, torna ainda mais provável que a água líquida existe abaixo da superfície de Encelado, Howett observou.
Recentemente, os cientistas estudam partículas de gelo ejetadas das plumas descobriram que algumas das partículas é rica em sal, e são provavelmente congelados gotas de um oceano de água salgada em contato com a rica em minerais núcleo rochoso de Encelado. A presença de um oceano subterrâneo, ou talvez um mar polar sul entre a casca exterior gelo da lua e seu interior rochoso aumentaria a eficiência do aquecimento de maré, permitindo uma maior distorção de maré da casca de gelo.
"A possibilidade de água líquida, uma fonte de energia das marés e da observação de produtos químicos orgânicos (rica em carbono) na coluna de Enceladus fazer o satélite de um local de grande interesse astrobiológicos", disse Howett.
Carolyn Porco , diretor de operações de voo e líder da equipe de imagens da sonda Cassini, em órbita ao redor de Saturno, descrito descobertas da Cassini de temperaturas elevadas na região polar da Lua, bem como uma enorme nuvem de partículas de gelo atirando dezenas de milhares de quilômetros no espaço como "o filão principal de todas as descobertas." Análise da pista de gelo, que inclui vapor de água e quantidades vestigiais de materiais orgânicos, tais como metano, dióxido de carbono, e propano, sugere que é alimentada por gêiseres erupção de um bolso de água salgada.
Os resultados, observou Porco, apontam para a possibilidade de "um ambiente onde a própria vida pode estar mexendo. Devemos sempre descobrir que uma segunda gênese ocorreu em nosso sistema solar, independentemente fora da Terra ", acrescentou ela," então eu acho que nesse ponto o feitiço é quebrado.O teorema de existência foi comprovada, e podemos inferir com segurança que a vida não era um erro, mas uma característica do universo em que vivemos, que é comum e tem ocorrido um número impressionante de vezes. "
Na superfície, a gelada lua de Saturno Enceladus é um dos lugares mais estranhos do nosso sistema solar para procurar vida extraterrestre. Localizado no sistema solar exterior frio, deve ter congelado bilhões sólidos de anos atrás.
Ao contrário de Marte ou a lua de Júpiter, Europa, que dão indícios de que eles podem abrigar água líquida sob sua superfície. Com um diâmetro de apenas pouco mais de 500 milhas, Enceladus simplesmente não tem a massa necessária para o seu interior para ficar quente o suficiente para manter a água em estado líquido no subsolo.
Apesar de suas temperaturas de superfície rondam 324 graus abaixo de zero Fahrenheit, em 2005 sonda Cassini da NASA descobriram uma nuvem gigante de água atirando-se de rachaduras na superfície ao longo do pólo sul da lua, indicando que houve um talvez um oceano global de água sob o gelo .
Análise da pluma por Cassini revelaram que a água é salgado, os cientistas estimam a partir dos dados da Cassini que o polo sul de aquecimento é equivalente a uma libertação contínua de cerca de 13 mil watts de energia gerada por radiação em conjunto com o aquecimento por marés. Durante a formação do sistema solar, se Encélado foi capaz de reunir maiores quantidades de rocha, que continham elementos radioactivos, calor suficiente poderia ter sido gerado temporariamente pelo decaimento de elementos radioactivos em seu interior para fundir o corpo.
Mas para manter Enceladus quente o suficiente para a água líquida permanecer sob a sua superfície é a teoria de que Enceladus "ligeiramente oval órbita gera calor do atrito no fundo de Enceladus, chamada de maré gravitacional forçar.
As marés gravitacionais também produzem estresse que rachaduras abrir o gelo da superfície no pólo sul, abrindo e fechando as fissuras por cisalhamento-los para trás e gerando atrito, que libera calor.
Para testar a teoria do aquecimento de maré, os cientistas com a equipe Cassini sobrepostos um mapa do estresse maré gravitacional em crosta gelada da lua a um mapa das zonas quentes criados usando instrumento espectrômetro infravermelho composto de Cassini (CIRS).
"No entanto, eles não coincidem exatamente," diz o Dr. Terry Hurford da NASA Goddard Space Flight Center, em Greenbelt, Md. "Por exemplo, na fissura chamado de Damasco Sulco, a área de experimentar a maior quantidade de corte é de cerca de 50 quilômetros (cerca de 31 milhas) da zona de maior calor ".
Hurford e sua equipe acreditam que essa discrepância é causada pela taxa de rotação de Encelado, que oscila um pouco quando ele gira. "Observações da Cassini descartaram a possibilidade de uma oscilação maior do que cerca de 2 graus com relação à taxa de rotação uniforme Enceladus '", diz Hurford.
A equipe criou uma simulação de computador que fez os mapas da tensão de superfície em Enceladus para vários balanços, e encontrou uma faixa onde as áreas de maior linha de estresse se melhor com as zonas mais quentes observados.
"Dependendo se a oscilação se move a favor ou contra o movimento de Saturno no céu de Encelado, uma oscilação variando de 2 graus até 0,75 graus produz o melhor ajuste para as zonas mais quentes observados", disse Hurford.
A oscilação também gera cerca de cinco vezes mais calor em Encelado interior sozinho do estresse das marés, e o excesso de calor faz com que seja provável que Enceladus "oceano poderia ser de longa duração, de acordo com Hurford. Isto é significativo na busca para a vida, porque a vida exige um ambiente estável para se desenvolver.
"Enceladus não é completamente esférica, assim como ele se move em sua órbita, a força da gravidade de Saturno gera um torque de rede que obriga a lua a balançar", disse Hurford. Além disso, a órbita de Encelado é mantido de forma oval, mantendo a tensão das marés, por causa da atração gravitacional de um vizinho maior lua Dione. Dione está mais distante de Saturno Enceladus que, por isso leva mais tempo para completar sua órbita. Para cada órbita Dione termina, Enceladus termina duas órbitas, produzindo um alinhamento regular que puxa órbita de Encelado em uma forma oval.
A equipe inclui pesquisadores da NASA Goddard, da Universidade de Cornell, Ithaca, NY, Instituto de Pesquisa Southwest, em Boulder, Colorado, e da Universidade da Califórnia, em Santa Cruz, na Califórnia A pesquisa foi financiada pelo Programa de Análise de Dados Cassini, que inclui contribuições de NASA e ESAThe maneira mais rápida de uma missão não é através de um impulso da gravidade de Júpiter, o que reduziria o tempo de viagem a partir de 10 anos a menos de sete, mas a próxima janela de Júpiter auxiliar atinge seu pico em 2015-17, e, em seguida, se fecha até os anos 2030.
O Galaxy diário via NASA / ESA Cassini Mission e Saturno / JPL e http://www.nature.com/news/2011/110531/full/news.2011.337.html
Crédito da imagem: NASA / JPL / Space Science Institute, pelo menos quatro plumas distintas de gelo de água vomitam da região polar sul da lua Enceladus de Saturno na imagem dramaticamente iluminado acima.
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