Nova reanálise da missão Pioneer revela água nas nuvens de Vênus

Revisitar medições antigas à luz do que sabemos hoje virou uma prática cada vez mais comum. Só que, dependendo do tema, as consequências dessa releitura são muito mais relevantes do que em outros casos.

Na astrobiologia, um dos debates mais acalorados recentemente gira em torno de uma pergunta direta: existe a possibilidade de vida em Vênus? Mais especificamente, nas camadas de nuvens do planeta - regiões que, em alguns pontos, apresentam as condições mais parecidas com as da Terra em todo o Sistema Solar, pelo menos quando se fala em pressão e temperatura.

Um estudo novo, assinado por um grupo de investigadores dos Estados Unidos, colocou mais lenha nessa discussão ao reexaminar dados da missão Pioneer a Vênus, lançada pela NASA na década de 1970. A reanálise sugere que as nuvens de Vênus são compostas principalmente por água.

Reanálise da missão Pioneer e a composição das nuvens de Vênus

Isso não significa, porém, “água” no sentido habitual de como imaginamos nuvens na Terra, formadas por gotículas de água líquida ou vapor. Nas nuvens venusianas, o dihidrogénio monóxido parece estar, em grande parte, preso em materiais hidratados, e não presente como gotículas puras isoladas.

Ainda assim, essa interpretação contrasta fortemente com a visão predominante de que as nuvens de Vênus seriam feitas sobretudo de ácido sulfúrico. O ácido continua a existir ali - o artigo estima 22 por cento do material das nuvens -, mas a questão passa a ser outra: como os instrumentos dos anos 1970 poderiam ter produzido uma leitura tão diferente?

Responder a isso exigiu um trabalho de “detetive científico” envolvendo investigadores de várias instituições, como a Cal Poly Pomona, a Universidade de Wisconsin, a Arizona State e a própria NASA, até que os registos antigos da Pioneer fossem localizados.

Esses dados estavam guardados em microfilme no escritório do Arquivo Coordenado de Dados de Ciência Espacial da NASA. Assim, antes de qualquer nova interpretação, foi necessário retirar o material do arquivo e convertê-lo para formato digital.

A ideia de refazer a análise surgiu numa conversa entre Rakesh Mogul, da Cal Poly Pomona, e Sanjay Limaye, especialista em Vênus da Universidade de Wisconsin. Enquanto discutiam do que seriam feitas as nuvens venusianas, os dois concordaram que valia a pena reexaminar os dados de espectrometria de massa recolhidos originalmente pela Pioneer, na expectativa de encontrar informações que não tinham sido percebidas na época.

E havia, de facto.

O que o LNMS e o LGC mediram durante a descida

A origem das medições está em dois instrumentos a bordo da Pioneer Venus Large Probe, a sonda da missão Pioneer que atravessou as nuvens ao descer pela atmosfera do planeta: o Neutral Mass Spectrometer (LNMS) e o Gas Chromatograph (LGC).

Mogul e Limaye concluíram que, à medida que a sonda entrava nas partes mais densas da atmosfera, as entradas desses equipamentos - projetadas para medir gases atmosféricos - acabaram obstruídas por partículas aerossolizadas provenientes das nuvens.

Como indício desse entupimento, eles destacam uma queda enorme, porém temporária, nos níveis de CO₂ registados durante a passagem pelas camadas de nuvens.

Em vez de tratar o comportamento como simples falha instrumental, os autores encararam o episódio como uma oportunidade: se partículas ficaram presas na entrada, então os dados poderiam revelar que aerossóis eram esses. Para isso, observaram as temperaturas em que o material “queimava”/se desprendia.

Conforme a sonda continuava a descer, o aquecimento foi derretendo ou decompondo os diferentes aerossóis em temperaturas distintas (o que também libertou novamente a passagem, fazendo a leitura de CO₂ voltar a subir). Ao relacionar quais gases eram libertados justamente nas temperaturas em que os aerossóis se desfaziam, seria possível inferir a composição dessas partículas - e, por consequência, das próprias nuvens.

Picos de água, sulfatos e a presença inesperada de ferro

Os primeiros sinais que chamaram atenção foram picos muito fortes de água em 185 °C e 414 °C. Esses eventos são compatíveis com a existência de hidratos, como sulfato férrico hidratado e sulfato de magnésio hidratado. O estudo estima que a água representa a maior parte dos aerossóis, totalizando 62 por cento, embora quase toda esteja ligada nesses hidratos.

Como seria esperado, o ácido sulfúrico também aparece no material particulado. Ele surge como uma libertação marcante de SO₂ por volta de 215 °C, temperatura em que o ácido sulfúrico se decompõe. O dado curioso é um segundo episódio de libertação de SO₂ em torno de 397 °C, sugerindo que haveria também outro composto sulfatado mais estável termicamente misturado aos aerossóis.

Uma pista sobre qual poderia ser esse composto veio de uma assinatura química adicional e, à primeira vista, inesperada: ferro. Na mesma faixa de temperatura do segundo pico de SO₂, o LNMS registou um aumento de iões de ferro.

Somando a presença de ferro à libertação de SO₂ naquela temperatura, os autores veem uma forte indicação de que um dos aerossóis seja sulfato férrico, que se decompõe em óxido de ferro e óxidos de enxofre aproximadamente nessas condições.

As estimativas colocam o teor de sulfato férrico nos aerossóis em até 16 por cento, valor que quase se aproxima dos 22 por cento associados ao ácido sulfúrico - composto que, até este trabalho, era considerado dominante nos bancos de nuvens.

Resta a pergunta sobre a origem do ferro. Para os autores, ele viria de poeira cósmica capturada pela atmosfera de Vênus, que depois reagiria com o banco de nuvens ácido. Ainda assim, o resultado central do novo exame é outro: a presença expressiva de água.

Essa interpretação também ajuda a esclarecer por que existia uma diferença entre sondas que atravessavam as nuvens e recolhiam amostras diretas e instrumentos que apenas analisavam a camada de nuvens remotamente por espectroscopia, especialmente no que dizia respeito ao conteúdo de água.

Equipamentos de deteção remota não conseguiriam “ver” a água presa em hidratos - apenas a fração de vapor presente na atmosfera. Isso torna as sondas de descida mais fiéis ao estimar o teor total de água.

Impacto para a hipótese de vida nas nuvens de Vênus

Essa mudança de entendimento tem implicações importantes para a procura de vida nas nuvens de Vênus, porque um dos principais argumentos contra essa possibilidade era a baixa disponibilidade de água nesse ambiente. A reanálise aponta que a água é muito mais abundante do que se imaginava - embora, como o próprio cenário indica, a acidez ainda seja elevada para a maioria dos microrganismos terrestres.

No fim, o estudo serve também como lembrete do valor científico que dados antigos podem ter e de como eles ainda conseguem alimentar discussões atuais sobre questões em aberto. O desafio, às vezes, é simplesmente encontrar esses dados enterrados em algum lugar nos arquivos da NASA - o que, por si só, pode virar um feito científico.

Este artigo foi publicado originalmente pela Universe Today. Leia o artigo original.