A vida em Titã pode sinalizar o início da vida no universo

A maior lua de Saturno, Titã , tem uma temperatura de superfície de 94 graus Kelvin acima do zero absoluto, cerca de um terço da temperatura da Terra. Titã está localizada 9,5 vezes mais longe do que a separação Terra-Sol e a temperatura da superfície dos objetos do sistema solar diminui aproximadamente com a raiz quadrada de sua distância do Sol.

Coincidentemente, 94 graus era a temperatura da radiação cósmica de fundo cerca de cem milhões de anos após o Big Bang, quando a primeira geração de estrelas se formou, conforme descrito em meu livro de 2010 . Um objeto como Titã, formado a partir de gás enriquecido por elementos pesados ​​das primeiras supernovas , teria essa temperatura de superfície independentemente de sua distância de uma estrela. Como escrevi em um novo artigo , o banho de radiação cósmica teria mantido o objeto aquecido por dezenas de milhões de anos, tempo suficiente para que formas primitivas de vida surgissem nele.

Essa coincidência de temperaturas levanta a fascinante possibilidade de testar como a vida primitiva poderia ter surgido no Universo ao estudar Titã. Em outras palavras, a questão de saber se Titã hospeda vida tem implicações cósmicas. Poderia desvendar as raízes de Life in the Cosmos , título do livro que publiquei no ano passado com meu ex-pós-doutorado, Manasvi Lingam.

No sistema solar, Titã é o único objeto além da Terra que tem rios, lagos e mares em sua superfície, bem como um ciclo de metano e etano líquidos que caem das nuvens, fluindo por sua superfície e evaporando de volta para a atmosfera, de forma semelhante a Ciclo da água da Terra. Titã também é pensado para ter um oceano subterrâneo de água. Sua atmosfera é principalmente de nitrogênio como a da Terra, mas com uma contribuição de 5% de metano. A paisagem de Titã é coberta por dunas escuras de grãos de hidrocarbonetos, lembrando borras de café, principalmente nas regiões equatoriais.

Medições de gravidade pela sonda Cassini da NASA revelaram que Titã tem um oceano subterrâneo de água líquida, provavelmente misturada com sais e amônia. Sinais de rádio detectados pela sonda Huygens da ESA em 2005 sugerem fortemente a presença de um oceano de 55 a 80 quilômetros abaixo da superfície gelada, permitindo a química da vida como a conhecemos . Além disso, os rios, lagos e mares de metano e etano líquidos de Titã podem servir de base para a química da vida que não conhecemos na superfície da lua.

Se as condições físicas em Titã deram origem a essas formas de vida é desconhecido. A percepção de que a atmosfera de Titã é rica em compostos orgânicos levou à especulação de que precursores químicos da vida podem ter sido gerados lá.

Em junho de 2010, artigos analisando dados da missão Cassini-Huygens relataram anomalias na atmosfera perto da superfície que podem ser consistentes com a presença de uma forma de vida exótica de organismos consumidores de metano, mas podem, alternativamente, ser devido a substâncias químicas ou meteorológicas não vivas. processos.

O experimento Miller-Urey e seus acompanhamentos mostraram que a irradiação UV da atmosfera de Titã pode gerar moléculas complexas e substâncias poliméricas como tolinas . A reação começa com a dissociação de nitrogênio e metano, formando cianeto de hidrogênio e acetileno .

Depois de aplicar energia a uma combinação de gases como os da atmosfera de Titã, a cientista planetária Sarah Hörst detectou em seu laboratório em 2010 as cinco bases de nucleotídeos que formam o DNA e o RNA , além de aminoácidos — os blocos de construção das proteínas , entre os muitos compostos produzidos. Em 2013, a NASA informou que produtos químicos orgânicos complexos poderiam surgir em Titã com base em estudos que simulam a atmosfera de Titã. Alguns meses depois, um artigo relatou a detecção de hidrocarbonetos aromáticos policíclicos(PAHs) na atmosfera superior de Titã.

Em 2015, foi modelado um modelo para uma membrana celular hipotética capaz de funcionar em metano líquido. A base química proposta para essas membranas é o acrilonitrilo , que foi detectado na atmosfera de Titã pela Cassini e pelo ALMA . Infelizmente, a missão Cassini-Huygens não estava equipada para procurar bioassinaturas ou compostos orgânicos complexos.

Esperamos que futuras sondas espaciais revelem se Titã hospeda vida em seus corpos líquidos de metano, etano, água e amônia. Encontrar vida em Titã não apenas revelaria que não estamos sozinhos, mas também que podemos estar relativamente atrasados ​​para a festa. O cosmos pode ter fervilhado de vida depois que as primeiras estrelas se formaram.

Em retrospecto, tal descoberta seria embaraçosa para a maioria dos cosmólogos que trataram o Universo como sem vida por mais de um século, enquanto focavam a atenção em objetos mortos como estrelas, buracos negros e halos de matéria escura. Na realidade, o Universo pode ter sido cheio de vida a partir da primeira geração de objetos semelhantes a Titã, cerca de cem milhões de anos após o Big Bang. Nosso vizinho cósmico, Titã, pode ser o primeiro a revelar esse segredo cósmico para nós.

SOBRE O AUTOR

Avi Loeb é o chefe do Projeto Galileo, diretor fundador da Harvard University - Black Hole Initiative, diretor do Institute for Theory and Computation no Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics e ex-presidente do departamento de astronomia da Harvard University (2011 –2020). Ele preside o conselho consultivo do projeto Breakthrough Starshot e é ex-membro do Conselho de Assessores de Ciência e Tecnologia do Presidente e ex-presidente do Conselho de Física e Astronomia das Academias Nacionais. Ele é o autor do best-seller “ Extraterrestrial: The First Sign of Intelligent Life Beyond Earth ” e co-autor do livro “ Life in the Cosmos ”, ambos publicados em 2021. Seu novo livro, intitulado “ Interstellar ”, tem publicação prevista para agosto de 2023.