Reanálise da missão Pioneer sugere água nas nuvens de Vênus

A reinterpretação de dados antigos à luz do que a ciência aprendeu nas últimas décadas virou tendência. Só que, em alguns temas, esse tipo de revisão tem um peso muito maior do que em outros.

Astrobiologia e o debate sobre vida nas nuvens de Vênus

Entre os assuntos mais controversos recentemente na comunidade de astrobiologia está a possibilidade de existir vida em Vênus - mais especificamente nas suas camadas de nuvens. Em certas altitudes, essas nuvens apresentam condições que, no que diz respeito a pressão e temperatura, estão entre as mais parecidas com as da Terra em todo o Sistema Solar.

Um novo artigo, assinado por uma equipa de investigadores dos Estados Unidos, reacendeu a discussão ao reexaminar medições da missão Pioneer para Vênus, lançada pela NASA nos anos 70. A reanálise aponta que as nuvens de Vênus seriam formadas principalmente por água.

Isso não quer dizer que se trate de “água” no sentido comum, como quando pensamos em vapor de água formando gotículas nas nuvens terrestres. O que aparece nas nuvens venusianas é dihidrogénio monóxido preso em materiais hidratados, e não como gotículas isoladas de água pura.

Ainda assim, é uma mudança profunda em relação ao consenso atual, segundo o qual as nuvens de Vênus seriam compostas sobretudo por ácido sulfúrico. O novo trabalho não elimina essa componente: ela continua presente - 22% do material das nuvens, de acordo com o artigo. A questão é como as leituras feitas nos anos 70 poderiam estar tão longe do que agora se conclui.

A caça aos dados da missão Pioneer na NASA

Para chegar a uma resposta, foi preciso um trabalho quase detectivesco conduzido por investigadores de várias instituições - entre elas a Cal Poly Pomona, a University of Wisconsin, a Arizona State e a própria NASA - para localizar e recuperar os registos originais da Pioneer.

O material estava guardado em microfilme no escritório do Space Science Data Coordinated Archive, da NASA. Assim, antes de qualquer análise moderna, o primeiro passo foi literalmente resgatar os ficheiros do arquivo e convertê-los para o formato digital.

A ideia de revisitar esses dados nasceu de uma conversa entre Rakesh Mogul, da Cal Poly Pomona, e Sanjay Limaye, especialista em Vênus na University of Wisconsin. Ao discutirem a composição das nuvens venusianas, os dois concordaram em voltar aos dados de espectrometria de massa recolhidos pela Pioneer, porque suspeitavam que ali poderiam existir pistas ainda não exploradas.

E existiam.

O que a Pioneer Venus Large Probe mediu - e o que ficou preso nos instrumentos

As medições vieram de dois instrumentos a bordo da Pioneer Venus Large Probe, a sonda da missão Pioneer que desceu através das nuvens de Vênus. Foram eles o Neutral Mass Spectrometer (LNMS) e o Gas Chromatograph (LGC).

Mogul e Limaye perceberam que, à medida que a sonda atravessava as regiões mais densas da atmosfera, as entradas desses instrumentos - concebidas para medir gases atmosféricos - acabavam obstruídas por partículas aerossolizadas das próprias nuvens.

Como indício dessa obstrução, os autores chamam atenção para uma queda enorme, mas temporária, nos níveis de CO₂ medidos durante a passagem pela camada de nuvens.

Em vez de interpretar isso como simples falha instrumental, eles trataram o episódio como uma oportunidade para caracterizar que tipo de aerossóis tinham ficado retidos na entrada. Para isso, analisaram as temperaturas em que esses materiais “queimavam” ou se degradavam.

Conforme a sonda continuava a descer, o aquecimento fazia diferentes aerossóis derreterem ou se decompor a temperaturas distintas - e, com isso, a entrada voltava a ficar livre, fazendo a leitura de CO₂ subir novamente. Identificar que gases eram libertados exatamente nas temperaturas em que os aerossóis se desfaziam permitiria inferir do que esses aerossóis (e, por extensão, as nuvens) eram compostos.

Água nas nuvens de Vênus: hidratos, sulfatos e a assinatura do ferro

Os primeiros sinais marcantes foram picos muito intensos de água a 185°C e 414°C. Esses valores são compatíveis com a presença de hidratos, como sulfato férrico hidratado e sulfato de magnésio hidratado. No total, a água representaria a maior parte dos aerossóis: 62%, embora quase toda estivesse quimicamente ligada nesses hidratos.

Como já se esperava, o ácido sulfúrico também apareceu nos aerossóis. Ele foi identificado por uma libertação expressiva na forma de SO₂ por volta de 215°C, temperatura na qual o ácido sulfúrico se decompõe. Curiosamente, houve ainda uma segunda libertação de SO₂ em torno de 397°C, o que sugere a presença de outro composto sulfato mais estável termicamente no conjunto de partículas.

Uma pista sobre qual poderia ser esse composto veio de um sinal químico adicional - e inesperado: ferro. Na mesma faixa de temperatura do segundo pico de SO₂, o LNMS registou um aumento de iões de ferro.

Ao juntar a presença de ferro com a emissão de SO₂ nessa temperatura, os autores veem uma indicação forte de que um dos aerossóis seja sulfato férrico, que se decompõe em óxido de ferro e óxidos de enxofre aproximadamente nessas condições.

As estimativas do artigo apontam que o teor de sulfato férrico nos aerossóis pode chegar a 16%, valor que quase se aproxima dos 22% atribuídos ao ácido sulfúrico - substância que, até esta reavaliação, era considerada a grande dominante nas formações de nuvens.

Quanto à origem desse ferro, os autores argumentam que ele pode vir de poeira cósmica capturada pela atmosfera de Vênus e que, depois, reage com o banco de nuvens ácido. No entanto, a conclusão central do novo exame continua a ser outra: a presença de água é muito maior do que se acreditava.

Essa interpretação também ajuda a esclarecer por que existia discrepância entre sondas que recolhiam dados dentro das nuvens e instrumentos que apenas faziam varrimentos remotos da camada de nuvens por espectroscopia, especialmente no que diz respeito ao teor de água.

Segundo o raciocínio apresentado, os dispositivos de sensoriamento remoto não conseguiriam detectar a água presa em hidratos - apenas o vapor na atmosfera. Isso faria com que as sondas em descida fossem mais fiéis ao estimar o conteúdo total de água no sistema.

Com essa mudança de entendimento, as implicações para a busca de vida nas nuvens de Vênus tornam-se evidentes. Um dos principais argumentos contra essa possibilidade sempre foi a suposta escassez de água naquele ambiente. Agora, a água parece ser bem mais abundante do que se pensava - embora o meio continue a ser, reconhecidamente, ácido demais para o “gosto” da maioria dos microrganismos terrestres.

O caso ilustra como dados antigos podem continuar valiosos e como podem alimentar debates atuais sobre perguntas científicas ainda em aberto. O desafio, às vezes, é encontrar esse material escondido em algum ponto dos arquivos da NASA - um feito científico por si só.

Este artigo foi publicado originalmente pelo Universo Hoje. Leia o artigo original.