Dados da Pioneer revelam água nas nuvens de Vénus

Reexaminar dados antigos à luz do conhecimento atual parece estar na moda. Ainda assim, as consequências desse tipo de revisão têm muito mais peso em certos temas do que noutros.

Na comunidade astrobiológica, uma das questões mais debatidas recentemente é saber se pode existir vida em Vénus - em particular nas suas camadas de nuvens, onde existem algumas das condições mais semelhantes às da Terra em todo o Sistema Solar, pelo menos no que respeita à pressão e à temperatura.

Um novo artigo científico de uma equipa de investigadores norte-americanos veio intensificar esta discussão ao voltar a analisar os dados da missão Pioneer a Vénus, lançada pela NASA nos anos 70. A conclusão: as nuvens de Vénus são compostas sobretudo por água.

Nuvens de Vénus podem conter maioritariamente água

Isto não significa que se trate de água no sentido habitual, como o vapor de água que forma as nuvens na Terra. O monóxido de di-hidrogénio presente nas nuvens venusianas parece estar ligado a materiais hidratados, em vez de existir isoladamente sob a forma de gotículas de água pura.

Mesmo assim, esta conclusão representa uma alteração profunda face à ideia atualmente aceite de que as nuvens de Vénus são constituídas principalmente por ácido sulfúrico. Segundo o artigo, este composto continua presente - correspondendo a 22 por cento do material das nuvens -, mas como puderam os cientistas dos anos 70 interpretar tão mal as leituras dos seus instrumentos?

Para responder a esta pergunta, foi necessário trabalho de investigação científica por parte de vários investigadores de diferentes instituições, incluindo a Cal Poly Pomona, a Universidade do Wisconsin, a Universidade Estatal do Arizona e a própria NASA, para localizar os antigos dados da Pioneer.

Os registos estavam guardados em microfilme no gabinete do Arquivo Coordenado de Dados de Ciência Espacial da NASA. Assim, o primeiro passo da nova análise consistiu em recuperar o material dos arquivos e digitalizá-lo.

A ideia surgiu de uma conversa entre Rakesh Mogul, da Cal Tech Pomona, e Sanjay Limaye, especialista em Vénus da Universidade do Wisconsin. Enquanto discutiam a composição das nuvens venusianas, concordaram que deveriam voltar a examinar os dados de espetrometria de massa originalmente recolhidos pela Pioneer, por suspeitarem que poderiam revelar novas pistas.

E revelaram.

Dados da Pioneer Venus Large Probe revelam aerossóis hidratados

Os dados analisados foram obtidos por dois instrumentos a bordo da Pioneer Venus Large Probe - integrada na missão Pioneer e concebida para descer através das nuvens de Vénus: o Espetrómetro de Massa Neutra (LNMS) e o Cromatógrafo de Gás (LGC).

Os doutores Mogul e Limaye perceberam que, à medida que a sonda atravessava as zonas mais densas da atmosfera, as entradas destes instrumentos, criados para medir gases atmosféricos, ficavam obstruídas por partículas aerossolizadas das nuvens.

Como prova dessa obstrução, apontam para uma queda enorme, embora temporária, dos níveis de CO₂ na atmosfera durante a descida da sonda pelas camadas de nuvens.

Em vez de considerarem este fenómeno uma falha dos instrumentos, os investigadores trataram os dados como uma oportunidade para estudar os tipos de aerossóis retidos nas entradas. Para isso, analisaram as respetivas temperaturas de libertação por aquecimento.

À medida que a sonda continuava a descer pela atmosfera, os vários aerossóis fundiam a temperaturas distintas. Isso permitia que a entrada voltasse a ficar desimpedida, levando a leitura de CO₂ a subir novamente de forma acentuada. Ao examinar os gases libertados às temperaturas em que esses aerossóis derretiam, seria possível determinar a sua composição e, por consequência, a composição das próprias nuvens.

As primeiras observações foram picos muito acentuados de água a 185 °C e 414 °C, compatíveis com hidratos como o sulfato férrico hidratado e o sulfato de magnésio hidratado. Também verificaram que a água constituía a maior parte dos aerossóis, com 62 por cento, embora quase toda estivesse ligada a estes hidratos.

Como seria de esperar, o ácido sulfúrico também estava presente nos aerossóis. Surgiu sob a forma de uma libertação significativa de SO₂ perto dos 215 °C, temperatura à qual o ácido sulfúrico se decompõe. Curiosamente, verificou-se ainda uma segunda libertação de SO₂ por volta dos 397 °C, sinal de que os aerossóis continham também outro composto de sulfato mais estável termicamente.

Sulfato férrico e implicações para a procura de vida

Uma indicação sobre a possível identidade desse composto surgiu num pico de outra assinatura química, inesperada: ferro. À mesma temperatura do segundo pico de SO₂, o LNMS registou um aumento de iões de ferro.

Em conjunto com a libertação de SO₂ nessa temperatura, este resultado indica fortemente que um dos aerossóis poderá ser sulfato férrico, que se decompõe em óxido de ferro e óxidos de enxofre aproximadamente a essas temperaturas.

As estimativas sugerem que o sulfato férrico pode representar até 16 por cento dos aerossóis, quase igualando os 22 por cento atribuídos ao ácido sulfúrico, considerado dominante nas massas de nuvens até à publicação deste artigo.

De onde veio o ferro? Os autores consideram que poderá ter origem em poeira cósmica atraída para a atmosfera de Vénus e que depois reage com a camada de nuvens ácidas. Porém, a principal descoberta desta nova análise é, em última instância, a presença substancial de água.

Esta conclusão também resolve o mistério da discrepância no teor de água das nuvens entre as sondas que recolheram dados diretamente no seu interior e os equipamentos que apenas observaram remotamente a camada de nuvens de Vénus através de espetroscopia.

Os dispositivos de deteção remota não conseguiriam identificar a água ligada aos hidratos, detetando apenas a quantidade de vapor atmosférico. Por isso, as sondas de descida são muito mais rigorosas no cálculo do conteúdo total de água.

Todo este novo conhecimento tem, naturalmente, grandes implicações para a procura de vida nas nuvens de Vénus, pois um dos principais argumentos contra essa hipótese era a escassez de água naquele ambiente. Afinal, a água é muito mais abundante do que se julgava - embora seja, reconhecidamente, demasiado ácida para a maioria dos micróbios terrestres.

Esta nova perspetiva demonstra a utilidade que até dados antigos podem ter e a forma como podem contribuir eficazmente para debates modernos sobre questões científicas ainda sem resposta. O obstáculo pode estar simplesmente em encontrá-los, escondidos algures nos arquivos da NASA - uma proeza científica por si só.

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