Espectroscopia Raman foi testada em laboratório simulando plumas. Técnica já é utilizada em sondas espaciais.
Um estudo recente de uma equipe de cientistas japoneses investigou novos métodos para coletar amostras das plumas de Encélado e fornecer medições mais precisas de seus níveis de pH – e estimar o pH do oceano subterrâneo sem pousar no astro. A ideia é ajudar a entender melhor as condições do oceano, especialmente se se ele é adequado para a vida como a conhecemos.
Os pesquisadores propõem o uso de uma técnica de espectroscopia para coletar amostras das plumas e determinar os níveis de pH da água expelida por elas. Eles destacam como instrumentos de espectroscopia Raman oferecem capacidades únicas para o estudo de luas gelados – satélites naturais com superfícies cobertas de gelo.
O objetivo do estudo era verificar se a técnica poderia ser usada para identificar diferentes níveis de pH, especificamente o conteúdo alcalino fraco e forte (pH 8-12), que os cientistas estimam ser os níveis de pH das plumas.
Para isso, os pesquisadores realizaram uma série de experimentos em laboratório com diversas amostras de fluido salino carbonatado, que foram colocadas em uma câmara de vácuo para evaporar e, em seguida, congelar. Os carbonatos são compostos químicos que se formam quando o dióxido de carbono interage com a água e as rochas. Cientistas os estudam devido à sua capacidade de estimar o pH e composição da água.
O objetivo era simular a superfície de Encélado, deixando apenas os depósitos de sal. Cada amostra foi submetida a diferentes níveis de pH e os instrumentos de espectroscopia Raman foram configurados para simular seu funcionamento em uma futura missão espacial. Como resultado, os instrumentos conseguiam identificar com sucesso os diferentes níveis de pH em cada uma das amostras de depósito de sal.
“Esses resultados demonstram que a espectroscopia Raman pode identificar minerais carbonáticos presentes na superfície de Encélado. Além disso, a identificação qualitativa de minerais carbonáticos superficiais pode permitir a estimativa do pH do oceano subsuperficial. Portanto, um espectrômetro Raman pode ser um importante instrumento analítico para observações in situ de materiais superficiais em Encélado”, escreveu a equipe nas conclusões.
Exploração Como observa o estudo, instrumentos de espectroscopia Raman têm sido usados em missões espaciais.
Exemplos ativos são os instrumentos SuperCam e SHERLOC do rover Perseverance, da NASA, na superfície marciana. Nesse caso, a espectroscopia Raman é usada para analisar a composição química de rochas e minerais e, principalmente, para detectar compostos orgânicos e bioassinaturas.
Exemplos de uso planejado no futuro incluem o Espectrômetro a Laser Raman (RLS) no rover ExoMars Rosalind Franklin, da ESA, e o espectrômetro Raman da Martian Moons eXploration (MMX) da JAXA.
Descoberta por William Herschel em 1789, Encélado foi fotografada pela primeira vez em detalhes pela sonda Voyager 1, da NASA, em novembro de 1980. No Século XXI, a Cassini, também da NASA, obteve imagens impressionantes da superfície sem crateras, indicando um processo de renovação semelhante ao da lua Europa de Júpiter, e descobriu plumas emanando do polo sul. Em uma manobra ousada, a espaçonave atravessou as plumas, identificando água e grãos de gelo ricos em sal, moléculas orgânicas, gás hidrogênio e calor, o que indica atividade geológica.