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A Química da vida em Titã
No Sistema Solar só existem dois objectos cujas atmosferas são compostas principalmente por azoto. Um deles é a nossa casa planetária, a Terra. O outro é um satélite de Saturno chamado Titã onde a temperatura ronda os 180 graus negativos e o dia não é mais brilhante que uma das nossas noites de Lua cheia.
É nessa lua gelada e escura, maior que o planeta Mercúrio, que se pensa terem lugar processos químicos semelhantes àqueles que provavelmente estiveram na origem da vida na Terra há mais de 3800 milhões de anos.
Mas que processos são esses? Todas as células vivas são sistemas organizados que se distinguem por três características: reproduzem-se, passando às gerações seguintes o código genético contido nos ácidos nucleicos; estão isoladas do meio por uma membrana; e possuem catalisadores - geralmente enzimas - que aceleram as reacções de que a célula precisa para viver e reproduzir-se numa certa gama de temperaturas.
Todos estes elementos, os ácidos nucleicos, membrana e enzimas são formados por moléculas em que os elementos estruturantes são o hidrogénio e o carbono. A química da vida, não importa se de um bolor, de uma bactéria do intestino do gato ou do próprio gato, é a química do hidrocarbonetos. De facto, até ao fim do século XIX, quando foi produzida ureia a partir de cristais inorgânicos, pensava-se que só os seres vivos podiam originar compostos orgânicos.
Experiências realizadas em laboratório provam que certas misturas de gases inorgânicos, quando sujeitas a radiação ultravioleta ou descargas eléctricas, como os relâmpagos, reagem quimicamente e produzem moléculas orgânicas. Há 4000 milhões de anos a atmosfera da Terra era uma dessas misturas. E a atmosfera de Titã ainda é. Aquelas experiências, a primeira das quais foi feita em 1950 pelo americano Stanley Miller, mostram que o primeiro passo da vida pode ter ocorrido na atmosfera primitiva. Embora da experiência de Miller e outras que se lhe seguiram tenha resultado principalmente uma massa viscosa semelhante a alcatrão, surgiram também, em pequenas concentrações, vários aminoácidos, bases de ácidos nucleicos e outras moléculas importantes. Ao longo de milhões de anos estes compostos poderão ter atingido concentrações razoáveis n a água à superfície da Terra e ter-se organizado espontaneamente. O primeiro organismo vivo pode ter surgido numa mistura de moléculas orgânicas como uma primitiva associação ácido nucleico - membrana, que aproveitava os catalisadores naturalmente disponíveis no meio.
A superfície de Titã está permanentemente oculta por uma neblina acastanhada, formada por pequenas partículas em suspensão na atmosfera, chamadas aerosóis, entre 100 e 350 km de altitude. Os gases mais abundantes são o azoto (na casa dos 90%), árgon (menos de 6%) e metano (CH, com uns 4%). A luz ultravioleta do Sol ou partículas carregadas desencadeiam uma série de reacções químicas que produzem numerosas moléculas orgânicas, como o etano, acetileno, propano, etileno, cianeto de hidrogénio e hidrocarbonetos longos. Esta mistura é a matéria que constitui os aerosóis e que, misturada com água em experiências feitas em laboratório, dá origem a aminoácidos, adenina e outras moléculas de que é feita a vida terrestre!
À medida que novas partículas se formam na atmosfera, os aerosóis agregam-se e caem lentamente na superfície. Desde há 4000 milhões de anos devem ter-se depositado sobre Titã compostos orgânicos suficientes para formar uma camada de vários metros de profundidade. Mas haverá água líquida onde se possam dar reacções de interesse biológico? Permanentemente não. Porém, as observações e a baixa densidade de Titã fazem-nos pensar que boa parte da sua superfície é constituída por gelo, em vez de rocha. E se ali a taxa de queda de meteoritos tiver sido semelhante à de outras luas de Saturno, então cerca de metade da superfície poderá ter tido água líquida durante uns 500 ou 1000 anos da sua história, pois cada impacto certamente terá derretido a crosta titaneana vários quilómetros em redor. Poderiam 1000 anos ser suficientes para surgirem débeis formas de vida em Titã, logo aniquiladas pela baixa temperatura? Provavelmente não. Mas é impossível dar uma resposta definitiva.
Para nos elucidar sobre esta e outras questões, em 2004 será lançada sobre Titã a sonda robótica Huygens. Durante a descida recolherá amostras da atmosfera e das partículas de aerosóis, para determinar a sua composição detalhada, dimensão e estrutura. Espera-se vir a encontrar muitos compostos orgânicos que nunca foram detectados, por as suas concentrações serem muito baixas. No impacto com a superfície, ficaremos a saber se esta é líquida ou sólida e qual a sua composição. A sonda poderá sobreviver até 3 horas antes de esgotar as suas baterias. Nesse breve tempo, talvez possa dizer-nos se realmente existe uma crosta de gelo e o que ela contém. Além de sedimentos orgânicos há muito acumulados e poeira resultante de impactos de meteoritos, alguns modelos prevêem a existência de metano líquido em lagos profundos.
O que quer que encontremos, será fascinante redescobrir que a química da vida funciona naturalmente, na Terra, em Titã, e sabe-se lá em que outros locais...
Se tiver acesso à rede, pode consultar a página
da missão Cassini-Huygens em http://www.jpl.nasa.gov/cassini
Dr. David Luz
Observatório Astronómico de Lisboa, FCUL