Titã – dossiê sobre um sítio prebiótico e a importância de seus criovulcões

“O que se quer não é a vontade de acreditar, mas o desejo de descobrir, que é exatamente o contrário” – Bertrand Russel (1872-1970), filósofo inglês.

Ao longo das últimas décadas, descobrimos mais sobre Titã – uma das luas de Saturno – do que talvez imaginássemos encontrar. Graças aos dados fornecidos pelas sondas espaciais Cassini-Huygens e Voyager, sabe-se atualmente que a química atmosférica de Titã é extremamente complexa, de uma forma tal que torna este corpo um dos mais singulares de todo o Sistema Solar. As medições efetuadas pela sonda Cassini-Huygens demonstraram a existência de moléculas orgânicas semelhantes em estrutura às pré-moléculas biológicas do nosso planeta. Segue-se daí a aposta de Titã como sendo um sítio prebiótico, ou seja, capaz de oferecer as condições para o surgimento e sustentação de formas de vida.

As primeiras identificações de moléculas orgânicas foram realizadas pela sonda Voyager, que identificou especialmente hidrocarbonetos de metano além de ácido cianídrico (HCN), uma molécula simples cujos átomos são as bases azotadas do DNA. Este satélite também é abundante em metano e monóxido de carbono e, dada a proximidade com o Sol, é perfeitamente possível que as moléculas de metano formem outras moléculas mais complexas. Deste modo, uma contínua camada de moléculas orgânicas cobre a superfície de Titã, à semelhança da Terra em seus primórdios.

O objetivo deste trabalho é demonstrar a importância da muito provável atividade criovulcânica existente em Titã, uma vez que tais vulcões – se existirem – expõem o material orgânico a um composto formado por água e provavelmente metano e/ou amônia. A química desencadeada pelos criovulcões possibilita que a complexidade aumente, ou seja, que os hidrocarbonetos evoluam a ponto de ser plausível inferir que Titã abriga a vida de alguma forma ou, ao menos, possui condições adequadas na qualidade de “laboratório natural cósmico”, laboratório este que – muito provavelmente – ainda permitirá o surgimento da vida.

INTRODUÇÃO – UMA APRESENTAÇÃO BIOGRÁFICA, HISTÓRICA E MORFOLÓGICA DE TITÃ

Titã é a maior dentre as mais de sessenta luas conhecidas do planeta Saturno, sendo também o segundo maior satélite do Sistema Solar, chegando a ser maior até mesmo do que o planeta Mercúrio. Esta lua foi descoberta pelo astrônomo Christiaan Huygens (1629-1695) no ano de 1655, que na época batizou o corpo recém-descoberto de Saturni Luna (do latim: “Lua de Saturno”). Apenas dois séculos depois, John Herschell (1792-1871), filho do astrônomo e descobridor do planeta Urano, William Herschell (1738-1822), deu ao satélite o nome de “Titã”, em homenagem aos filhos de Urano com Gaia na mitologia grega.

O diâmetro equatorial de Titã é de aproximadamente 5150 km (praticamente quase a metade do diâmetro terrestre). Trata-se de um corpo tão grande que pode ser observado da Terra com o uso de binóculos potentes ou pequenos telescópios, que distinguirão Titã como um ponto alaranjado cujo diâmetro é de aproximadamente 0,8” de arco. Muito embora tecnicamente Titã seja um satélite de Saturno, numa perspectiva astrobiológica ele é um planeta em claro desenvolvimento.

Praticamente três séculos após o descobrimento de Titã, mais precisamente no ano de 1944, o astrônomo Gerard Kuiper (1905-1973) detectou, via espectroscopia, a presença de metano no satélite, constituindo uma densa e rica atmosfera. Esta atmosfera rica em metano foi confirmada pela passagem da primeira sonda extraplanetária, a Pioneer 11, em 1979. Um ano depois, a sonda Voyager 1 analisou mais profundamente a atmosfera de Titã, demonstrando-a como extremamente similar à do planeta Terra em seus primórdios prebióticos. Esta atmosfera teria como substâncias constituintes principais azoto, argônio, metano e hidrogênio numa quantidade dez vezes maior do que a terrestre, muito embora a gravidade de Titã seja igual a apenas 14% da gravidade terrestre. De onde provém o metano em Titã, ainda não se sabe – mas existem boas apostas a este respeito, que serão abordadas no decorrer desta monografia. Uma vez que Titã não recebe quantidades significativas de luz solar, o metano atmosférico não se degrada tão rapidamente, podendo perdurar por até 100 milhões de anos terrestres.

Um dos maiores entusiastas no sentido de considerar Titã como um sítio prebiótico foi o astrônomo Carl Sagan (1934-1996), que enfatizou a alta probabilidade de o satélite ter moléculas orgânicas. Considerando as evidências e a insistência de alguns dos mais competentes astrônomos do mundo, idealizou-se a missão Cassini-Huygens, resultado da associação da norte-americana NASA à européia ESA. Em 2004, a sonda alcançou Titã, cartografando sua superfície e um ano depois o módulo exploratório Huygenspousou no satélite, revelando um mundo adverso à biologia convencional da Terra. Hoje em dia é sabido, contudo, que bactérias extremófilas poderiam sobreviver no ambiente de Titã, assim como sobrevivem em determinados locais da Terra que antes seriam considerados inóspitos.

A topografia de Titã revelou regiões mais claras e outras mais escuras, além de uma grande área com grande grau de reflexão praticamente do tamanho da Austrália, área esta batizada de “Xanadu” (homenagem a um famoso filme norte-americano dos anos 80). A área até então cartografada revelou um ambiente com pouca variação altimétrica (no máximo, montes com 50 metros de altura) e poucas crateras desencadeadas por impacto, sendo que todas elas aparentavam preenchimento (provavelmente em decorrência da chuva de hidrocarbonetos). Notaram-se também evidências de erosão causada nas rochas do satélite, provavelmente por conta de atividade fluvial, mas não há provas definitivas de que existam áreas na superfície com água ou metano em estado líquido, ainda que existam evidências indiretas (ação erosiva indicadora de líquidos, provavelmente metano). Duas áreas específicas de Titã merecem destaque: Fensal e Aztlan. Ambas parecem ser constituídas por água em estado congelado rodeadas por um terreno escuro decorrente da precipitação atmosférica de hidrocarbonetos.

A ausência de provas definitivas de água em estado líquido na superfície pode também se dever a uma situação sazonal. Os rios e lagos de Titã parecem estar atualmente (outubro de 2009) secos, mas é possível que tenha chovido não há muito tempo. Os dados fornecidos pelo Cromatógrafo de Gás e Espectômetro de Massa (GCMS) corroboram a tese de que há ação de substâncias em estado líquido em Titã. A substância, todavia, é provavelmente o metano – composto orgânico que pode existir tanto na forma líquida quanto na gasosa nas condições de pressão e temperatura deste corpo planetário.

Titã, assim como a Terra, possui estações, sendo que as de Titã são muito mais longas do que as terrestres. Cada estação em Titã equivale a sete anos do nosso planeta, porque Saturno leva aproximadamente vinte e nove anos terrestres para dar uma volta completa em torno do Sol. É bem provável que o módulo experimental Huygens tenha pousado no satélite em sua estação seca, não logrando êxito em encontrar água líquida, muito embora seja quase certa a existência de água líquida nos subterrâneos de Titã. Vale também lembrar que o módulo Huygens pousou numa pequena área de um satélite cujas dimensões são planetárias. Pouco tempo atrás, os cientistas da Cassinideclararam a identificação de uma área no pólo sul de Titã que parece ser um lago criado por conta da precipitação de nuvens que ali se concentram. Entretanto, o lago pode também ser constituído por hidrocarbonetos sólidos e escuros, precipitados da zona atmosférica.

O mais notável é que Titã apresenta grandes similaridades com a Terra em termos de processos geofísicos, não obstante a química envolvida seja diferente. Enquanto nosso planeta possui água em estado líquido, Titã possui metano líquido; Titã apresenta em sua topografia dunas moldadas por vento e, apesar de nada indicar um “ciclo da água”, o satélite possui um ciclo de metano muito similar ao ciclo da água na Terra; a superfície geologicamente complexa é constantemente escavada por chuvas, lagos e rios de metano líquido, mostrando uma interação complexa entre atmosfera e superfície; nós possuímos rochas silicatadas na Terra, enquanto Titã possui gelo hídrico; nós temos vulcões que cospem lava e Titã também possui vulcões, com a diferença de que estes cospem gelo, sendo assim denominados “criovulcões”. Conforme veremos ao longo deste trabalho, os criovulcões desta lua saturnina constituem elementos significativos e de extrema importância para sustentar a tese de que Titã é um laboratório prebiótico natural, um ambiente que poderíamos chamar de altamente biofílico.

A MISSÃO CASSINI-HUYGENS: O INSTRUMENTAL INVESTIGATIVO DE TITÃ

A nave Cassini-Huygens constitui o mais poderoso instrumento que temos no momento para estudar Titã e coletar dados a respeito deste satélite, assim como de seus criovulcões. Trata-se de uma sonda não-tripulada criada pela NASA em associação com a ESA, cuja finalidade é estudar Saturno e suas luas. A nave em verdade se divide em dois elementos: a Cassini Orbiter, em órbita do planeta; e o módulo Huygens, que pousou em Titã. O lançamento daCassini-Huygens se deu em 15 de outubro de 1997, alcançando a órbita de Saturno em 01 de julho de 2004.

Dentre todas as tarefas para as quais esta sonda foi projetada, uma em específico interessa a este trabalho: o estudo da topografia de Titã, incluindo aí os altamente prováveis criovulcões. Outra tarefa importante realizada pelaCassini-Huygens envolve o estudo da meteorologia de Titã, sobretudo o ciclo de metano.

Segue abaixo uma listagem acerca da instrumentação presente na Cassini-Huygens:

  1. Mapeador de RADAR;
  2. Sistema de imagem CCD;
  3. Espectrômetro de mapeamento visível/infravermelho;
  4. Espectrômetro de infravermelhos composto;
  5. Analisador de poeira cósmica;
  6. Espectrômetro de plasmas;
  7. Espectrômetro de imagens ultravioleta;
  8. Instrumento de imagens de magnetosferas, um magnetômetro;
  9. Espectrômetro de massa de íons/neutral;
  10. Telemetria para a antena de comunicações e outros transmissores especiais (um transmissor S-band e um sistema de frequência dual Ka-band).

A sonda Cassini-Huygens passa perto de Titã em média a cada um ou dois meses, e a cada passagem vários astrônomos sugerem sutis alterações na órbita da sonda aos engenheiros que a manipulam, com a finalidade de ajustar o ângulo de observação e determinar quais dos instrumentos da Cassinirecolherão dados sobre o satélite saturnino. A missão Cassini-Huygens, em suma, constitui o mais poderoso instrumental que os cientistas possuem no presente momento, no que tange a investigações em torno de Titã.

VULCÕES TERRESTRES, VULCÕES ALIENÍGENAS, LIBERAÇÃO DE METANO E SUA IMPORTÂNCIA BIOFÍLICA: VULCÃO COMBINA COM VIDA?

Antes de abordarmos os específicos vulcões de Titã, tema desta monografia, julgamos adequado discorrer sobre as atividades vulcânicas em geral.

A existência de atividade vulcânica não é algo restrito ao planeta Terra. Ao longo das últimas décadas, diversas investigações espaciais constataram a existência de vulcanismo em sítios extraterrestres, a exemplo de Io, Vênus e outros corpos. Marte, ainda que não possua vulcões ativos evidentes, parece ter comportado atividade vulcânica no passado. Alguns destes vulcões alienígenas guardam alta similaridade com seus equivalentes terrestres, a exemplo de Prometeu, uma fonte de lava gigante existente em Io, satélite de Júpiter. Segundo pesquisadores da NASA, Prometeu se assemelha imensamente ao vulcão havaiano Kilauea, onde a lava simplesmente escorre, ao invés de explodir. Rosaly Lopes (NASA) aponta também para a semelhança no que tange ao tempo de atividade, já que Prometeu está em atividade deste 1979, e Kilauea desde 1982.

Com a finalidade de compreender a importância de vulcões extraterrestres, iremos inicialmente nos ater aos exemplares que possuímos em nosso planeta, demonstrando assim a sua relevância para o estudo da biologia (e, consequentemente, da astrobiologia). Vulcões consistem em aberturas na superfície dos corpos planetários por onde emerge o material existente abaixo da superfície. No caso dos vulcões terrestres, o material expelido é o magma – rocha derretida, contendo gases dissolvidos e cristais formados muito abaixo do solo. Nem todo vulcão é necessariamente uma alta montanha. Vulcões como o Kilauea, no Havaí, ou mesmo o Prometeu, na lua de Júpiter chamada Io, são buracos por onde o material transborda e se derrama, sem explosões. Todos os vulcões, sejam eles terrestres ou alienígenas, constituem “janelas” para o interior dos corpos planetários. O senso comum costuma associar equivocadamente os vulcões a lugares inóspitos para a vida. Nada mais longe da verdade. O estudo das bactérias extremófilas, assim como o estudo de vulcões submarinos desmente esta incorreta associação entre atividade vulcânica e letalidade biológica. Na verdade, é justamente o contrário: vulcões parecem estar intrinsecamente associados à possibilidade da vida.

Viagens exploratórias submarinas na Terra revelaram uma grande quantidade de vulcões do tipo “black smokers” (chaminés negras), nome dado aos condutos hidrotermais capazes de jorrar água rica em minerais a uma alta velocidade. As nuvens resultantes decorrem da precipitação de minerais dissolvidos da água quente na água fria ao redor. Há também condutos mais frios, chamados “white smokers”, habitat de caranguejos e de outras espécies marinhas. Note-se que muitos cientistas consideram que a vida terrestre começou em zonas hidrotermais marinhas ao longo das cadeias mesooceânicas. Tais estudos, ainda que limitados ao contexto terrestre, implicam em notáveis possibilidades para a investigação astrobiológica. Há vários indícios, por exemplo, de que uma das luas de Júpiter, Europa, possua um oceano líquido debaixo da superfície congelada. Há também evidências de atividade vulcânica em Europa, e a combinação de calor com oceano dá margem a muitas apostas acerca da possibilidade de surgimento da vida.

No que tange a erupções vulcânicas, tal termo designa uma série de fenômenos diferentes entre si. Estas atividades podem ser explosivas e capazes de ejetar grande quantidade de material para muito além da superfície (tais quais a “erupções plinianas” ou “ultraplinianas”[1], violentas), ou mesmo não-explosivas, em que o material é liberado para a superfície como se fosse o transbordamento de uma substância cremosa (como ocorre nas chamadas “erupções havaianas” e nas erupções de Prometeu, em Io, assim como nas prováveis erupções dos criovulcões titânicos).

Por fim, no que concerne aos formatos, muito embora o senso comum imagine os vulcões como montanhas na forma de um cone convexo e abrupto, há vários tipos de formações vulcânicas, e a aparência de um vulcão sempre terá a ver com seu estilo eruptivo predominante, bem como pela composição da substância expelida e pela localização do vulcão no mosaico das placas tectônicas do corpo planetário no qual ele se situar. Vulcões do tipo “escudo” são abundantes em sítios alienígenas, e é muito provável que os vulcões de Titã sejam deste tipo. Sua lava predominante é fluida, expelida em longos fluxos, ou mesmo formando lagos, e o estilo eruptivo varia de não-explosivo a fracamente explosivo.

Já é sabido que a vida pode tomar formas inesperadas e evoluir em condições que até pouco tempo atrás a ciência considerava “inóspitas”. Bactérias incrivelmente resistentes, como a Methanopyrus klanderi, vivem no interior de vulcões submarinos em temperaturas superiores a 110°C. No outro extremo, temos a bactéria Polaromonas vacuolata, que vive nos pólos, quilômetros abaixo da superfície, sob temperaturas dezenas de graus abaixo de zero. Estas bactérias se alimentam de gases, como o metano, e outros elementos químicos, tais quais ferro, enxofre e manganês. Conhecemos bactérias que se alimentam de ácido sulfúrico, como a Sulfolobus acidocaldarius. Para as extremófilas, vulcões constituiriam ambientes altamente propícios à vida. Titã, para extremófilas, poderia ser um lugar deveras aprazível.

Uma questão básica para os biólogos é: do que um organismo vive? Durante muito tempo, havia um consenso entre os biólogos de que a vida dependeria da luz solar como fonte de energia. Se isso fosse verdade, seria inviável a existência de vida em locais como Titã, onde a luz solar é demasiado tênue. Todavia, micróbios atuam como produtores primários, e sua energia vital pode ser obtida diretamente do caldo químico expelido por vulcões. Daí a importância de estudarmos a atividade vulcânica extraterrestre, pois ela pode ser exatamente a fonte vital que dá sustentáculo a estas bactérias extremófilas. O inventário atual das espécies de micróbios que vivem nas profundezas abissais chega a dezenas de milhares, e estamos apenas no início das investigações que envolvem as extremófilas. Tais criaturas tornam a busca por sinais de vida fora da Terra muito mais complexa, pois não se trata mais de buscar sinais de vida na superfície de Marte, por exemplo, uma vez que mesmo lá pode existir vida em abundância, mas nas profundezas, bem longe da superfície. Diversos caminhos quimiotróficos são explorados pelos micróbios. Os arqueas, por exemplo, podem ser termófilos, halófilos (amantes de sal) ou metanógenos. Os metanógenos, como seu nome demonstra, geram metano. O Methanothermus, por exemplo, habita as fontes quentes da Islândia e é capaz de produzir metano diretamente do hidrogênio e do dióxido de carbono.

O hidrogênio em sua forma gasosa é uma excelente fonte de energia para qualquer micróbio metanogênico. Tais micróbios são quimiotróficos totalmente independentes de processos fotossintéticos – para eles, não é absolutamente necessário que exista luz solar. Metanógenos se encontram num dos ramos mais profundos da árvore arqueana. Dada a imensa quantidade de metano em Titã, é de se perguntar: seriam as profundezas deste satélite de Saturno prolíficas em micróbios metanogênicos? Caso contrário, o que seria capaz de fabricar a notável quantidade de metano que é provavelmente liberado pelos criovulcões deste sítio planetário?[2] Há duas fortes possibilidades: uma delas é a de que existam bactérias extremófilas produtoras de metano num oceano líquido subterrâneo. Outra possibilidade seria o processo de serpentinização, causado pela reação entre rochas e água, a exemplo do que ocorre nas já citadas chaminés negras presentes no assoalho oceânico terrestre, mas a serpentinização só ocorre em altas temperaturas (entre 350°C e 400°C) ou até mesmo em mais amenas (de 30°C a 90°C), o que parece incompatível com as temperaturas negativas de Titã, a não ser que exista um oceano subterrâneo aquecido ou que a serpentinização se processe em temperaturas baixas, mas não tanto. Ainda que a metanogênese tenha origem hidrogeoquímica e não biológica, isso também implica na existência de água líquida, subsidiando a hipótese de um oceano subterrâneo, provavelmente  a 100 km abaixo da superfície, com extensão de 300 a 400 km de profundidade. Ainda que o interior de Titã seja frio, a presença de amônia dissolvida poderia atuar como um anticongelante. Como uma das prerrogativas da astrobiologia é “follow the water”, esta possibilidade justifica o investimento das pesquisas em torno de Titã como um sítio prebiótico.

David Grinspoon, do Denver Museum of Nature and Science, sugere que o acetileno e o hidrogênio podem servir como nutrientes metanogênicos, ainda que a -179°C, como ocorre em Titã. Os hidrocarbonetos da superfície serviriam como meio. Todavia, conforme aponta Sushil Atreya, da Universidade de Michigan, este hipótese contém uma falha: todo o acetileno de Titã provém do metano, e os dados enviados pela Huygens descartam fontes subterrâneas. Temos então uma condição circular: é preciso metano para produzir metano por meios microbiológicos. Por essas e outras, a hipótese de habitabilidade em Titã é ainda muito controversa. Este corpo planetário pode ter sido habitável, talvez ainda o seja, ou mesmo será um dia. O fato é que muito embora a vida conforme a conhecemos produza metano, a presença de metano não está atrelada necessariamente à existência de vida. O procedimento científico prudente recomenda que todas as fontes possíveis sejam investigadas, antes que se dê um salto precipitado na direção de uma aposta que, apesar de desejável, não é segura ou incontestável: a existência de vida em Titã.

CRIOVULCANISMO EM TITÃ E SUA RELEVÂNCIA PARA A ASTROBIOLOGIA

Em Titã, ao que tudo indica, também existem vulcões. Não se trata de uma certeza absoluta, contudo. Em depoimento à nossa equipe, a vulcanóloga e astrônoma Rosaly Lopes, questionada sobre a existência de criovulcões em Titã, respondeu: “Depende para quem você pergunte. Alguns colegas ainda estão em duvida. Eu diria que há uma forte suposição”.  O diferencial dos vulcões titânicos em relação aos terrestres está no fato de que em Titã estas formações envolveriam a liberação de substâncias supergeladas, ao invés de material quente. Daí o nome “criovulcão”, que significa literalmente “vulcão gelado”.

A idéia de que existem criovulcões em Titã é muito anterior ao envio da sonda Cassini. A hipótese foi proposta desde os anos 90, por Lorenz. O que foi imaginado nos anos 90 se revelou na forma de poderosos indícios empíricos a partir de 2004, quando a sonda Cassini-Huygens alcançou Titã.

De acordo com a Geophysical Research Letters, os últimos anos de investigação realizados pela sonda Cassini-Huygens revelam indícios altamente significativos de atividade vulcânica recente em Titã. Estas interpretações, feitas principalmente pela vulcanóloga Rosaly Lopes, têm como base o que já é sabido a respeito dos vulcões terrestres. Autora do livroTurismo de Aventura em Vulcões, Rosaly Lopes é uma das maiores especialistas do mundo em vulcões e geofísica extraterrestre.

O diferencial entre os vulcões alienígenas de Titã e os vulcões do planeta Terra envolve também o material expelido por eles. Enquanto os vulcões terrestres expelem lava, os vulcões de Titã expelem gelo, ou seja, água em estado sólido muito provavelmente mesclada com amônia ou metano. Esta mistura teria a consistência de um purê, seria como lava, porém extremamente fria ao invés de quente.

É importante salientar que a sonda Cassini-Huygens ainda não demonstrou a existência inconteste de criovulcões em Titã. O que se têm até o presente momento (outubro de 2009) são fortes indícios. O espectrômetro da Cassinirevela mudanças de brilho em determinadas áreas do satélite, cuja aparência nos remete à idéia de um fluxo de lava criovulcânica.

Em 26 de outubro de 2004, a sonda Cassini enviou imagens de uma superfície planetária lisa, com poucas crateras de impacto. A ausência de muitas crateras de impacto é altamente sugestiva de uma superfície que se renova continuamente. Além disso, a detecção de argônio na atmosfera é indicativa de que os criovulcões cospem uma mescla de água com amônia. A confirmação de atividade criovulcânica em Titã constitui um sinal importante para os astrobiólogos, pois é a partir de tal atividade que as substâncias orgânicas da superfície seriam expostas ao metano (ou talvez água) em estado líquido. Uma das prerrogativas dos astrobiólogos é justamente “seguir a água”, pois a química desta substância possibilita que os hidrocarbonetos se convertam em espécies prebióticas mais evoluídas, tais quais os aminoácidos.

A sonda Cassini possibilitou a obtenção de imagens de Titã através do radar, e tais imagens revelaram algo fluido transbordando na região conhecida comoHotei Arcus. Cientistas da NASA, incluindo Rosaly Lopes concluíram, a partir das imagens, que os fluxos identificados constituem lava criovulcânica. O próprio Visual and Infrared Mapping Spectrometer (VIMS) da sonda Cassini fortalece a tese da existência de atividade criovulcânica no satélite. Além dos criovulcões, os dados enviados por Cassini revelam que a superfície de Titã é geologicamente bastante jovem, comparável com a própria Terra.

A maior parte dos supostos criovulcões de Titã se localiza em suas latitudes centrais e superiores (região norte). Um suposto criovulcão especialmente notável recebeu o nome de Ganesa Macula (nome dado em homenagem ao deus hindu Ganesha), e se localiza a 50 graus de latitude norte e 87 graus de longitude oeste de Titã. Outro criovulcão que aparece como um grande fluxo brilhante no radar da Cassini é, segundo Rosaly Lopes, Winia Fluctus, localizado a 45 graus de latitude norte e 30 graus de longitude oeste, tendo – no mínimo – 90000 km² de área.

Há ainda muito a se estudar em relação não apenas aos criovulcões de Titã, como no tocante a todos os processos existentes neste corpo planetário. Estamos apenas no início, mas muitos passos foram dados, assim como indícios foram coletados.

PERSPECTIVAS FUTURAS

Em 16 de janeiro de 2009, a NASA e a ESA produziram em conjunto um relatório que recebeu o nome de TSSM – Titan Saturn System Mission. O relatório é assinado por Kim Reh, Dennis Matson (ambos da NASA), Christian Erd, Athena Coustenis, Jean-Pierre Lebreton (todos da ESA) e por Jonathan Lunine, da Universidade do Arizona. Dadas as consideráveis informações obtidas através da Cassini-Huygens, faz-se necessário um novo programa espacial que estude Titã com mais acuidade. O projeto está marcado para ter início em 2020 e tem três objetivos principais, abaixo elencados:

1)       Explorar Titã, uma vez que este é considerado – astrobiologicamente falando – um “planeta tipo-Terra”. O objetivo é estudar mais profundamente as características de Titã, estabelecendo um processo de comparação com o nosso próprio planeta. Tratar-se-á de um estudo meteorológico, geológico e hidrológico aprofundado;

2)       Examinar as moléculas prebióticas de Titã, para assim compreender melhor o processo de origem da vida em nosso sistema solar;

3)       Explorar a magnetosfera de Titã e os gêiseres de Enceladus.

O fato é que a missão Cassini-Huygens levantou muitas novas questões que exigem uma nova missão futura, cuja finalidade seja elucidar ao menos algumas destas questões. O Instituto Astrobiológico da NASA (NAI), em uma carta de setembro de 2008, reafirma Titã como sendo a mais alta prioridade de estudos astrobiológicos em nosso sistema solar. Tudo isso porque Titã apresenta diversas analogias com a Terra, além de alguns mistérios fascinantes, se compararmos este satélite com outros satélites relevantes para a astrobiologia. Uma questão importante, por exemplo, é: por que Titã é dotado de atmosfera, enquanto Ganimedes – corpo quase idêntico em tamanho e massa – não o é?

O projeto prevê o lançamento do TSSM entre os dias 10 e 30 de setembro de 2020 e, se tudo correr conforme o planejado, a órbita de Titã será alcançada no máximo em 29 de novembro de 2031. O TSSM será composto por umorbiter planning payload, que ficará orbitando Titã. Além disso, teremos oMontgolfière planning payload, que pousará na região equatorial deste corpo planetário, numa montanha com 10 km de altitude, cujo objetivo será estudar a atmosfera de Titã assim como sua magnetosfera e, por fim, contaremos com o lake lander planning payload, que pousará no Kraken Mare, a aproximadamente 72° de latitude norte, realizando um trabalho similar ao do módulo Huygens: sendo capaz de pousar tanto numa superfície sólida quanto numa eventual superfície líquida, será possível analisar quimicamente esta superfície. A principal função do lake Lander será analisar moléculas orgânicas na superfície. Apenas dois locais em Titã possuem materiais orgânicos em larga escala: as dunas e os grandes lagos. Uma que a amostragem das dunas seria algo muito complexo, um grande lago foi priorizado como ponto de pouso.

O fato notável é que desde que o programa espacial começou, há 50 anos, o TSSM será a primeira exploração in situ de química orgânica extraterrestre. Conforme diz o relatório conjunto da NASA/ESA, “To touch, to smell, and taste the organic soup of Titan and the organic-laden plumes of Enceladus opens the door to a bold new paradigm of solar system exploration. Scientifically ant technically mature, TSSM is ready to do so now[3].

CONSIDERAÇÕES FINAIS

Graças aos dados enviados pela Cassini-Huygens a respeito de Titã, os próximos 50 anos serão muito promissores no que diz respeito à pesquisa do nosso próprio sistema solar, mais especificamente no que concerne às pesquisas astrobiológicas. O estudo de Titã é importante, porque até pouco tempo atrás só tínhamos o planeta Terra como sítio de estudo da matéria orgânica. Temos, agora, outro local para realizar estudos e efetuar comparações. Concluímos com o discurso visionário de Carl Sagan, um dos maiores entusiastas da investigação espacial de Titã:

Esse é um mundo que vale a pena visitar. (…) Titã é um mundo que pede uma exploração detalhada, e parece ser um experimento em escala planetária das etapas iniciais que aqui na Terra levaram à origem da vida, mas que lá em Titã estavam muito provavelmente congeladas, literalmente, nas fases mais iniciais, por causa da indisponibilidade geral da água líquida.[4]

As próximas gerações terão muito o que descobrir no fascinante e promissor campo da astrobiologia.

BIBLIOGRAFIA

ATREYA, Sushil K. – Os mistérios sobre o metano em Marte e Titã – artigo publicado no número 61 da revista Scientific American – pg. 50 a 59. Ano de publicação: 2007.

DAVIES, Paul – O Quinto Milagre – Em busca da origem da vida –Companhia das Letras, 2002. Tradução de Rosaura Eichenberg.

LOPES, R. M. C. – Turismo de Aventura em Vulcões – Oficina de Textos, 2008.

LOPES, R. M. C. et alCryovolcanic features on Titan’s surface as revealed by the Cassini Titan Radar Mapper – artigo publicado na edição 186 da revista IcarusInternational Journal of Solar System Studies – pg. 395 a 412. Ano de publicação: 2007.

LOPES, R. M. C. et alCassini RADAR images at Hotei Arcus and western Xanadu, Titan: Evidence for geologically recent cryovolcanic activity –artigo publicado no número 36 da revista Geophysical Research Letters em 2009.

SAGAN, Carl – Variedades da Experiência Científica – Companhia das Letras, 2006. Tradução de Fernanda Ravagnani.

TSSM – Titan Saturn System Mission – NASA/ESA Joint Summary Report – 2009.

http://www.esa.int/SPECIALS/Cassini-Huygens/index.html em 26 de setembro de 2009.

[1] Os termos “pliniano” e “ultrapliniano” foram dados em homenagem ao cidadão romano Plínio, o Jovem, que teve a sorte de estar bem longe do caminho da erupção do Vesúvio, em 79 d.C. Por estar suficientemente afastado, Plínio pôde documentar com riqueza de detalhes a explosão do Vesúvio, descrevendo o fenômeno em cartas a Tacitus, um historiador. Os relatos de Plínio constituem a primeira descrição científica de uma erupção vulcânica.

[2] Sobre este tema, ver a monografia “O Ciclo de Metano em Titã”, elaborada para a matéria “A Vida no Contexto Cósmico” no segundo semestre de 2009.

[3] TSSM – Titan Saturn System Mission – NASA/ESA Joint Summary Report – 16 de janeiro de 2009: pg. 28.

[4] SAGAN, Carl – Variedades da Experiência Científica – Companhia das Letras, 2006, pg. 115.

A elaboração desta monografia não seria possível sem o auxílio de Rosaly M. C. Lopes, geóloga planetária e vulcanóloga da NASA, pela vastidão do material de pesquisa fornecido que nos serviu de norte em vários capítulos deste trabalho. A ela, nossos mais sinceros agradecimentos.

 

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