NASA esclarece sobre a massiva presença da água no Sistema Solar e além

A NASA explora o nosso Sistema Solar e além deste a fim de compreender o funcionamento do Universo, em busca de água e vida entre as estrelas. Crédito: NASA

Enquanto as sondas espaciais exploram o nosso Sistema Solar e investigam outros mundos, encontramos água em lugares surpreendentes. A água é apenas parte da nossa busca por planetas habitáveis e vida além da Terra. No entanto, a água une muitos mundos, aparentemente sem relação, de formas sem precedentes.

Ellen Stofan, cientista-chefe da agência espacial norte-americana, explicou:

As atividades científicas da NASA forneceram recentemente uma onda de descobertas surpreendentes relacionadas com a água que nos inspiram a continuar investigando nossas origens e as possibilidades fascinantes para outros mundos e a vida, no Universo. Quem sabe, no espaço das nossas vidas, poderemos muito bem, finalmente, responder se estamos sozinhos no Sistema Solar e além.

Os elementos químicos na água, hidrogênio e oxigênio, são alguns dos elementos mais abundantes no Universo, veja no gráfico abaixo. Os astrônomos observam a assinatura da água em nuvens moleculares gigantes entre as estrelas, em discos de material que representam sistemas exoplanetários recém-nascidos e nas atmosferas dos exoplanetas gigantes que orbitam outras estrelas.

A abundância dos Elementos Químicos no Sistema Solar. Repare que o Oxigênio ocupa o terceiro lugar.

Existem vários mundos que pensamos possuírem água líquida subsuperficial. Há muitos mais que têm água sob a forma de gelo ou vapor. A água pode ser encontrada em corpos primitivos como cometas e asteroides e em planetas anões como Ceres e Plutão. Pensa-se que as atmosferas e interiores dos quatro planetas gigantes (Júpiter, Saturno, Urano e Netuno) abrigam vastas quantidades de material molhado. Várias de suas luas e anéis têm quantidades substanciais de água congelada.

Luas geladas oceânicas

Provavelmente os mundos de água mais surpreendentes sejam as cinco luas geladas de Júpiter e Saturno que mostram fortes evidências de oceanos subsuperficiais: Ganimedes, Europa e Calisto em Júpiter, Enceladus e Titã em Saturno.

Cientistas recentemente usaram o Telescópio Espacial Hubble da NASA para obter evidências poderosas de que Ganimedes tem um oceano subsuperficial de água salgada, provavelmente entre camadas de gelo.

Os cientistas estimam que tanto Europa e quanto Enceladus tenham um oceano de água líquida por baixo da superfície em contato com rochas ricas em minerais. Possivelmente estes mares abrigam os três ingredientes necessários para a vida como a conhecemos: água líquida, elementos químicos essenciais para os processos biológicos e fontes de energia que podem usadas por seres vivos. A missão Cassini da NASA revelou que Enceladus é um mundo ativo de gêiseres criogênicos. Pesquisas recentes sugerem que pode haver por lá atividade hidrotermal no fundo do seu oceano, um ambiente potencialmente adequado aos organismos vivos.

As espaçonaves da NASA também encontraram sinais de água em crateras com ‘sombras eternas’ em Mercúrio e na Lua, que mantêm um registo de impactos gelados ao longo das eras, como uma espécie de memória criogênicas.

Enquanto alguns planetas e luas do nosso Sistema Solar parecem estar “encharcados”, outros mundos parecem ter perdido grandes quantidades de água.

Onde foi parar a água de Marte?

Em Marte, por exemplo, sondas da NASA descobriram evidências claras de que o planeta vermelho teve água na sua superfície durante longas eras no seu passado distante. O rover Curiosity da NASA descobriu um leito antigo que existia no meio de condições favoráveis para a vida como a conhecemos.

Mais recentemente, cientistas da NASA que usavam telescópios terrestres foram capazes de estimar a quantidade de água que Marte perdeu ao longo das eras. Concluíram que o planeta já teve água líquida suficiente para formar um oceano que ocupava quase metade do hemisfério norte de Marte, em algumas regiões atingindo profundidades superiores a 1,6 km. Mas para onde foi a água marciana?

Está claro que parte da água permaneceu nas calotas polares de Marte e por baixo da superfície. Também pensamos que grande parte da atmosfera primitiva de Marte foi arrancada pelo vento de partículas carregadas que provém do Sol, fazendo com que o planeta secasse. A missão MAVEN da NASA está a segundo esta pista realizando medições a partir da sua marciana.

A história de como Marte tornou-se seco está intimamente ligada à forma como a atmosfera do planeta vermelho interage com o vento solar. Os dados das missões solares da NASA, tais como a STEREO, SDO (Solar Dynamics Observatory) e a planejada Solar Probe Plus, são vitais para ajudar a compreender melhor o que aconteceu.

O entendimento da distribuição da água no nosso Sistema Solar nos conta muito sobre como os planetas, luas, cometas e outros corpos formaram-se há 4,5 bilhões de anos a partir do disco de gás e poeira que envolvia o nosso Sol. O espaço mais perto do Sol era mais quente e seco do que as regiões mais distantes do Sol, que eram frias o suficiente para a água condensar. A linha divisória, chamada “linha de neve”, situava-se mais ou menos na órbita atual de Ceres. Ainda hoje, essa é a distância aproximada do Sol a partir da qual o gelo na maioria dos cometas começa a derreter e estes se tornam “ativos”. O seu spray brilhante libera água gelada, vapor, poeira e outros produtos químicos, que se pensa terem gerado a infraestrutura da maioria dos mundos do Sistema Solar exterior.

Ceres

Os cientistas pensam que o Sistema Solar era demasiado quente nos seus primórdios para a água condensar em líquido ou gelo nos planetas interiores, por isso a água remanescente teve que ser “entregue” posteriormente, possivelmente por cometas e asteroides. A missão DAWN da NASA que está estudando Ceres, o maior corpo do cinturão de asteroides entre Marte e Júpiter. Os investigadores pensam que Ceres pode ter uma composição rica em água parecida com alguns dos corpos que trouxeram água aos três planetas rochosos e interiores, incluindo a Terra.

A quantidade de água do planeta gigante gasoso Júpiter constitui uma peça crítica do quebra-cabeças que é a formação do Sistema Solar. Júpiter foi provavelmente o primeiro planeta a ser formado e contém a maioria do material que não foi incorporado no Sol. As principais teorias sobre a sua formação se baseiam na quantidade de água que Júpiter absorveu. Para ajudar a resolver este mistério, a missão Juno da NASA vai medir esta importante quantidade em meados de 2016.

Olhando mais a frente, a observação da formação de outros sistemas exoplanetários é como um vislumbre das imagens do Sistema Solar quando este era bebê e a água desempenha um papel muito importante nessa história. Por exemplo, o Telescópio Espacial Spitzer da NASA observou sinais de uma “chuva” de cometas ricos em água num sistema jovem, semelhante ao bombardeamento que os planetas do nosso Sistema Solar sofreram durante a sua juventude.

Com o estudo dos exoplanetas nós estamos mais próximos do que nunca para descobrir se existem outros mundos ricos em água como o nosso. Na verdade, o nosso conceito básico do que torna um planeta adequado à vida está intimamente ligado com a água: cada estrela tem uma zona habitável, o intervalo de distâncias em torno da qual as temperaturas não são nem demasiado quentes nem demasiado frias para a água existir no estado líquido. A missão Kepler da NASA foi desenhada com isto em mente. O Kepler procura exoplanetas na zona habitável em redor de muitos tipos de estrelas.

Mundos de Kepler

Tendo recentemente confirmada a descoberta do seu milésimo planeta, os dados do Kepler confirmam que os tamanhos mais comuns para exoplanetas são apenas um pouco maiores do que a Terra. Os astrônomos pensam que muitos desses mundos podem estar cobertos inteiramente por oceanos profundos. O sucessor da missão principal do Kepler, a missão K2, continua a prestar atenção nas diminuições de brilho estelar a fim de descobrir novos mundos.

A futura missão da NASA, TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite), vai procurar nas vizinhanças do Sol por exoplanetas do tamanho terrestre e super-Terras orbitando estrelas brilhantes próximas. Alguns dos planetas que o TESS eventualmente irá descobrir poderão ter água. Assim, o próximo grande observatório espacial da NASA, o Telescópio Espacial James Webb, poderá examinar a atmosfera desses mundos especiais em maior nível de detalhes.

É até fácil nos esquecermos que a história da água da Terra, desde os rápidos aguaceiros até aos rios furiosos, está intimamente ligada à maior história do nosso Sistema Solar e muito além. No entanto, nossa água veio de algum outro lugar, cada mundo no nosso Sistema Solar partilha da mesma fonte de água. Assim sendo, vale a pena considerar que o próximo copo de água que bebermos pode facilmente ter sido parte de um cometa ou de um asteroide, ou do oceano de uma lua, ou do há muito desaparecido mar à superfície de Marte. E note que o céu noturno está repleto de exoplanetas formados por processos semelhantes aos que formaram o nosso planeta natal, onde ondas delicadas alcançam as margens dos mares alienígenas.

Fonte

NASA: The Solar System and Beyond is Awash in Water

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