a confirmação da existência de um vasto oceano global sobre Enceladus, em setembro passado, da NASA lança um holofote sobre a lua gelada de Saturno como o local mais potencialmente habitável para além da Terra no Sistema Solar para a vida como a conhecemos. "Ele tem água líquida, carbono orgânico, nitrogênio [na forma de amônia], e uma fonte de energia", disse Chris McKay, astrobiólogo 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 alegações."
Além disso, os jatos dos gêiseres-like vomitar cristais de gelo e gases para o espaço, permitindo uma nave espacial para provar o subsolo por voam em cima. A actual missão Cassini tem feito isso várias vezes já, mas ele só é equipado para encontrar os blocos de construção da vida, não moléculas mais complexas.
A sonda Cassini tem vindo a tomar medidas regulares de Enceladus por mais de uma década para avaliar seu ambiente. Um dos principais factores que influenciam a habitabilidade de um ambiente é a sua composição química, em particular o seu pH. Na Terra, é possível para a vida existir perto dos extremos da escala de pH que varia de 0 (ácido de bateria) a 14 (limpador de drenos).Sabendo o pH pode nos ajudar a identificar reações geoquímicas que afetam a habitabilidade de um ambiente, porque muitas reações causam alterações previsíveis no pH.
Como ácida é o oceano em lua gelada de Saturno Enceladus? É uma questão fundamental para entender se esta lua gêiser-jorro poderia suportar a vida. Enceladus é parte de uma família de mundos gelados, incluindo Europa (em Júpiter) e Titan (também em Saturn), povoando o nosso sistema solar exterior. Estes corpos são alguns dos locais mais promissores para a vida, porque eles recebem energia das marés dos gigantes gasosos que orbitam e alguns conter água líquida.
Embora não possamos ficar uma tira de papel de pH na água do oceano em Enceladus para medir o pH diretamente, ele pode ser estimada por olhar para moléculas em suas plumas que mudam de forma em resposta a mudanças de pH.
Recentemente, geoquímico Christopher Glein liderou uma equipe que desenvolveu uma nova abordagem para estimar o pH do oceano de Enceladus usando dados observacionais da geoquímica carbonato de material pluma. Este é um problema clássico em estudos geoquímicos da Terra (como a água da chuva), mas os cientistas podem agora resolver o problema de carbonato em um corpo extraterrestre graças a medições de carbono inorgânico dissolvido pela poeira Analyzer Cósmico (CDA) e gás de dióxido de carbono pela Ion e Espectrômetro de Massa Neutra (INMS) a bordo da Cassini.
A equipe de Glein tentou criar o modelo químico mais detalhado até agora do oceano por respondendo por restrições de composição de ambas as INMS e CDA, tais como a salinidade da pluma. O modelo sugere que Encélado tem um sal de sódio, cloreto e carbonato de oceano com um pH alcalino, de 11 ou 12, perto do equivalente de amoníaco ou água com sabão. O pH calculado é ligeiramente mais elevado por 1 até 2 unidades de uma estimativa baseada em dados anteriormente CDA sozinha, mas as diferentes abordagens de modelação são consistentes em termos da química geral de um oceano alcalina.
"É encorajador que há um acordo geral, considerando que essas abordagens são baseadas em dados da nave espacial de uma pluma. Isso é muito mais difícil do que obter o pH de uma piscina, por isso não seria surpreendente se os modelos estão faltando alguns dos detalhes. Claro, estamos a tentar reconciliar os dados, tanto quanto possível porque os detalhes podem fornecer pistas para a compreensão dos processos eruptivos que transformam a química de um oceano em uma pluma ", disse Glein.
Um artigo baseado em pesquisa de Glein, "O pH do oceano de Enceladus", foi publicado em Geochimica et Cosmochimica Acta em agosto. Glein é um cientista da pesquisa no Instituto de Pesquisa do Sudoeste, mas concluiu a investigação, enquanto na Instituição Carnegie de Washington. O trabalho foi financiado pela NASA Astrobiology Institute elemento do Programa de Astrobiologia da Nasa.
Acredita-se que a química alcalina Enceladus 'vem de um processo geoquímico chamado serpentinização. Isso acontece quando uma rocha que é rica em magnésio e ferro é convertido em minerais do tipo de argila. Na Terra, vemos este processo em locais muito limitados, tais como o campo hidrotermal de baixa temperatura chamado Lost City no Oceano Atlântico mostrado acima.
"É exatamente o que seria de esperar se há um oceano de água líquida em contato com as rochas no e abaixo do fundo do oceano em Enceladus", disse Glein. Em adição a um pH elevado, este processo produz gás de hidrogénio, um combustível potente que pode conduzir a formação de moléculas orgânicas que, em alguns casos pode ser a construção de blocos de vida.
Uma questão não resolvida, no entanto, é se serpentinização está ocorrendo agora. Se a atividade está em curso, isso daria condições de habitabilidade, o que poderia apoiar um ecossistema semelhante a Cidade Perdida. Se ocorreu há muito tempo, o pH elevado pode ser uma relíquia ea vida pode ser menos provável, embora ainda não impossível, se houver outras fontes de energia química.
Cassini fez um voo rasante final da Enceladus no final de outubro que teve como alvo a química das plumas diretamente. A equipe INMS, que inclui Glein, está à procura de hidrogênio molecular em que pluma, o que seria uma evidência química de serpentinização ativa. Uma ausência de hidrogênio molecular seria um sinal de que o serpentinização está extinta.
A análise dos dados a partir deste sobrevoo pode ser concluído a tempo para a reunião de queda da união geofísica americana em dezembro. Glein acrescentou que a missão da NASA planejado para Europa inclui descendentes avançados de ambos os instrumentos CDA e INMS, o que significa que em uma ou duas décadas, os cientistas podem começar a fazer estas mesmas medidas na Europa.Isto irá permitir-nos a compreender melhor a importância da serpentinização em todo o Sistema Solar.
"Em outros mundos gelados, se eles têm oceanos de água líquida, [serpentinização] deve ser inevitável, porque esses corpos são misturas maciças de água e rocha", disse ele. "Talvez o metano vemos na atmosfera de Titã formada quando hidrogênio a partir de serpentinização combinado com profunda de carbono em um ambiente hidrotermal. Também pode haver água líquida em [anão planeta] Plutão, através cryovolcanoes e uma superfície juvenil. Esperamos que haja algum grau de interacção água-rock em tais mundos oceano, preparando o palco para serpentinização ea geração de hidrogênio que poderia ser utilizado se há alguém lá fora ".
O Galaxy diário via NASA / astrobio.net
Créditos de imagem: NASA e whoi.edu
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