Novo ‘Mineral Alienígena’ Criado na Terra

Esta descoberta está a ajudar os investigadores a compreender o que pode estar à espreita na bizarra superfície da lua de Saturno, Titã.quarta-feira, 18 de dezembro de 2019

Morgan Cable faz ambientes alienígenas em miniatura e consegue criar um lago num copo de shot, gerar chuvas fracas em ponto pequeno e criar outras maravilhas que imitam a superfície bizarra de Titã, a maior lua de Saturno. Nesse planeta longínquo, as temperaturas descem muito abaixo de zero, e os rios de metano líquido e etano esculpem vales ao longo de uma paisagem congelada.

"Nós conseguimos, de certa forma, tocar em Titã aqui no laboratório – mesmo estando a milhões de quilómetros de distância", diz Cable, cientista no Grupo Mundial de Astrobiologia e Oceanos do Laboratório de Propulsão a Jato da NASA.

Embora os cientistas trabalhem com estes minimundos há anos, a imitação mais recente de Titã está a dar que falar: com uma nova forma de mistura de acetileno e butano, a equipa criou um tipo de "mineral" previamente desconhecido. Esta nova substância não encaixa na definição comum de mineral terrestre, pois ainda é necessária a confirmação de que também se pode formar na natureza. Para já, é tecnicamente conhecida por co-cristal.

Esta substância estranha provavelmente não se forma naturalmente na Terra, mas pode ser abundante na superfície rica em hidrocarbonetos de Titã, informam os cientistas na ACS Earth and Space Chemistry. Se assim for, a descoberta oferece novas formas de estudar a evolução e os ambientes desta lua misteriosa – incluindo o seu potencial para hospedar vida de uma forma diferente de tudo o que conhecemos na Terra.

“Nós estávamos a torcer para que isto fizesse algo interessante”, diz Cable sobre a experiência.

Um achado
Há vários anos, Cable e os seus colegas estavam a estudar as formações curiosas em torno dos famosos lagos de hidrocarbonetos de Titã. Os dados da sonda Cassini da NASA sugeriam que, à medida que os lagos secam, libertam uma substância misteriosa, como os resquícios que ficam numa banheira após um banho de imersão. A equipa interrogou-se: do que será feita esta substância?

Quando começaram a pensar nas possibilidades, tinham a noção de que devia ser a substância menos solúvel nos lagos de metano e etano de Titã. Este conceito levou a equipa a focar as suas atenções no benzeno e no etano, que resistem à mistura como água e azeite. Se parte do líquido do lago se evaporava, o benzeno seria a primeira coisa a ficar para trás.

Em laboratório, a mistura destes compostos resultou de facto na formação de cristais. Para descobrirem mais, dispararam lasers sobre os cristais e registaram os níveis de dispersão, um método conhecido por espectroscopia Raman que consegue revelar informações sobre as interações entre as moléculas e a natureza das suas ligações químicas.

"Um dos meus colegas examinou o espectro e disse: ‘Isto é estranho’", diz Cable. Parece que o benzeno se organizou em torno do etano sob a forma de um cristal orgânico incomum. Estimulada pelo resultado, a equipa começou a tentar outras combinações de substâncias de Titã para descobrir o que se poderia formar.

Para este trabalho mais recente, centraram-se em duas substâncias que provavelmente são comuns na superfície da lua, acetileno e butano. À temperatura e pressão ambiente, ambos os compostos são gases. A equipa ventilou os gases para dentro de uma pequena câmara de congelamento que continha uma lâmina de microscópio gelada. Depois, as substâncias condensaram e reorganizaram-se nos recém-descobertos co-cristais.

A equipa também queria saber se a substância seria estável nas temperaturas e pressões da superfície de Titã. A resposta: bastante estável. E também despejaram etano líquido em cima dos cristais, algo que pode acontecer durante uma chuva de Titã. Os co-cristais permaneceram teimosamente sólidos.

Missão Dragonfly
Esta descoberta representa uma mudança na forma como os cientistas encaram os mundos distantes, envolvendo agora um raciocínio mais complexo, diz Baptiste Journaux, da Universidade de Washington, que não integrou a equipa do estudo.

"Não conseguimos compreender a Terra se não levarmos em consideração a diversidade química e mineralógica da mesma", diz Baptiste. "Não conseguimos perceber porque razão existem montanhas; vulcões; diferentes tipos de crosta; ou as razões por detrás da convecção."

Em relação a outros planetas e luas acontece o mesmo. E Titã, em particular, parece-nos estranhamente familiar devido à sua complexidade ambiental. Com dunas que ondulam em torno do equador da lua, "seixos" gelados espalhados pelas planícies e lagos e mares à superfície. Mas a química de Titã é muito diferente da que encontramos na Terra, com uma variedade tóxica de compostos orgânicos que circulam pelo ambiente.

Se este novo mineral existir realmente em Titã, o facto de o conseguirmos criar e manipular em laboratório pode ajudar a desvendar como é que as características físicas únicas desta Lua se formam e evoluem. Para além disso, os micróbios que consomem acetileno na Terra podem extrair energia do composto orgânico. Talvez o mineral proposto para Titã atue como uma fonte concentrada de alimento para micróbios extraterrestres – mas tudo o que se possa dizer sobre vida alienígena em Titã neste momento é pura especulação. Baptiste Journaux, que faz parte do Instituto de Astrobiologia da NASA, diz que apesar de o ambiente parecer habitável, não quer dizer que o seja.

"Estou muito entusiasmado com este trabalho", diz Martin Rahm, professor assistente de química teórica na Universidade de Tecnologia de Chalmers, na Suécia. "Há poucas pessoas a fazer este tipo de trabalho, e eu suspeito que existem muitos co-cristais à espera de serem descobertos".

Os investigadores vão descobrir mais em breve, com o eventual lançamento da missão Dragonfly da NASA, que deve aterrar em Titã em 2034. Enquanto isso, a equipa vai continuar a explorar as misturas de compostos de Titã, talvez com combinações mais complexas de substâncias orgânicas. E também querem estudar as propriedades destes estranhos co-cristais - e quiçá, eventualmente, conseguir prever a sua formação na natureza.

“Ainda não chegámos lá”, diz Cable. “Neste momento, estamos demasiado divertidos a misturar todo o tipo de coisas no laboratório para ver o que acontece.”
 

Este artigo foi publicado originalmente em inglês no site nationalgeographic.com

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