Depois de analisar amostras de rochas em pó coletadas da superfície de Marte pelo rover Curiosity da NASA, os cientistas anunciaram hoje que várias das amostras são ricas em um tipo de carbono que na Terra está associado a processos biológicos.
Embora a descoberta seja intrigante, ela não aponta necessariamente para a vida antiga em Marte, já que os cientistas ainda não encontraram evidências conclusivas de biologia antiga ou atual lá, como formações rochosas sedimentares produzidas por bactérias antigas ou uma diversidade de compostos orgânicos complexos, moléculas formadas pela vida.
“Estamos encontrando coisas em Marte que são tentadoramente interessantes, mas realmente precisaríamos de mais evidências para dizer que identificamos vida”, disse Paul Mahaffy, que atuou como investigador principal do laboratório de química "Sample Analysis at Mars" (SAM) a bordo do Curiosity, até se aposentar do Goddard Space Flight Center da NASA em Greenbelt, Maryland, em dezembro de 2021. “Então, estamos analisando o que mais poderia ter causado a assinatura de carbono que estamos vendo, se não a vida”.
Em um relatório de suas descobertas a ser publicado na revista "Proceedings of the National Academy of Sciences" em 18 de janeiro, os cientistas do Curiosity oferecem várias explicações para os sinais incomuns de carbono que detectaram. Suas hipóteses são extraídas em parte das assinaturas de carbono na Terra, mas os cientistas alertam que os dois planetas são tão diferentes que não podem tirar conclusões definitivas com base nos exemplos da Terra.
“A coisa mais difícil é deixar de lado a Terra e deixar de lado esse preconceito que temos e realmente tentar entrar nos fundamentos da química, física e processos ambientais em Marte”, disse a astrobióloga da Goddard, Jennifer L. Eigenbrode, que participou do estudo. Anteriormente, Eigenbrode liderou uma equipe internacional de cientistas do Curiosity na detecção de inúmeras moléculas orgânicas – aquelas que contêm carbono – na superfície marciana.
“Precisamos abrir nossas mentes e pensar fora da caixa”, disse Eigenbrode, “e é isso que este estudo faz”.
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| Esta imagem mostra o furo feito pelo rover Curiosity para coletar amostras na cratera Gale em Marte. |
A explicação biológica que os cientistas do Curiosity apresentam em seu artigo é inspirada na vida da Terra. Envolve bactérias antigas na superfície que teriam produzido uma assinatura única de carbono ao liberar metano na atmosfera, onde a luz ultravioleta teria convertido esse gás em moléculas maiores e mais complexas. Essas novas moléculas teriam chovido na superfície e agora poderiam ser preservadas com sua assinatura distinta de carbono nas rochas marcianas.
Duas outras hipóteses oferecem explicações não biológicas. Um sugere que a assinatura de carbono pode ser resultado da interação da luz ultravioleta com o gás dióxido de carbono na atmosfera marciana, produzindo novas moléculas contendo carbono que teriam se estabelecido na superfície. E o outro especula que o carbono pode ter sido deixado para trás em um evento raro de centenas de milhões de anos atrás, quando o sistema solar passou por uma gigantesca nuvem molecular rica no tipo de carbono detectado.
“Todas as três explicações se encaixam nos dados”, disse Christopher House , cientista do Curiosity baseado na Penn State que liderou o estudo de carbono. “Nós simplesmente precisamos de mais dados para comprová-los ou descartá-los.”
Para analisar o carbono na superfície marciana, a equipe de House usou o instrumento "Tunable Laser Spectrometer" (TLS) dentro do laboratório SAM. O SAM aqueceu 24 amostras de locais geologicamente diversos na cratera Gale a cerca de 1.500 graus Fahrenheit, ou 850 graus Celsius, para liberar os gases no interior. Em seguida, o TLS mediu os isótopos de parte do carbono que foi liberado no processo de aquecimento. Isótopos são átomos de um elemento com massas diferentes devido ao seu número distinto de nêutrons, e são fundamentais para a compreensão da evolução química e biológica dos planetas.
O carbono é particularmente importante, pois esse elemento é encontrado em toda a vida na Terra; ele flui continuamente pelo ar, água e solo em um ciclo que é bem compreendido graças às medições de isótopos.
Por exemplo, as criaturas vivas na Terra usam o átomo de carbono 12, menor e mais leve para metabolizar alimentos ou para fotossíntese versus o átomo de carbono 13, mais pesado. Assim, significativamente mais carbono 12 do que carbono 13 em rochas antigas, juntamente com outras evidências, sugere aos cientistas que eles estão procurando assinaturas de química relacionada à vida. Observar a proporção desses dois isótopos de carbono ajuda os cientistas da Terra a dizer que tipo de vida eles estão vendo e o ambiente em que viviam.
Em Marte, os pesquisadores do Curiosity descobriram que quase metade de suas amostras tinham quantidades surpreendentemente grandes de carbono 12 em comparação com o que os cientistas mediram na atmosfera marciana e nos meteoritos. Essas amostras vieram de cinco locais distintos na cratera Gale, relatam os pesquisadores, o que pode estar relacionado ao fato de todos os locais terem superfícies antigas e bem preservadas.
“Na Terra, os processos que produziriam o sinal de carbono que estamos detectando em Marte são biológicos”, disse House. “Temos que entender se a mesma explicação funciona para Marte, ou se existem outras explicações, porque Marte é muito diferente.”
Marte é único porque pode ter começado com uma mistura diferente de isótopos de carbono do que a Terra há 4,5 bilhões de anos. Marte é menor, mais frio, tem gravidade mais fraca e gases diferentes em sua atmosfera. Além disso, o carbono em Marte pode estar circulando sem qualquer vida envolvida.
“Há uma grande parte do ciclo do carbono na Terra que envolve a vida e, por causa da vida, há uma parte do ciclo do carbono na Terra que não podemos entender, porque em todos os lugares que olhamos há vida”, disse Andrew Steele, um Cientista do Curiosity baseado na "Carnegie Institution for Science" em Washington, DC.
Steele observou que os cientistas estão nos estágios iniciais de compreensão de como o carbono circula em Marte, bem como interpretar as proporções isotópicas e as atividades não biológicas que podem levar a essas proporções. O Curiosity, que chegou ao Planeta Vermelho em 2012, é o primeiro rover com ferramentas para estudar isótopos de carbono na superfície. Outras missões coletaram informações sobre assinaturas isotópicas na atmosfera e os cientistas mediram proporções de meteoritos marcianos que foram coletados na Terra.
“Definir o ciclo do carbono em Marte é absolutamente fundamental para tentar entender como a vida pode se encaixar nesse ciclo”, disse Steele. “Fizemos isso com muito sucesso na Terra, mas estamos apenas começando a definir esse ciclo para Marte.”
Os cientistas do Curiosity continuarão a medir isótopos de carbono para ver se eles obtêm uma assinatura semelhante quando o rover visitar outros locais suspeitos de terem superfícies antigas bem preservadas. Para testar ainda mais a hipótese biológica envolvendo microrganismos produtores de metano, a equipe do Curiosity gostaria de analisar o conteúdo de carbono de uma pluma de metano liberada da superfície. O rover encontrou inesperadamente tal pluma em 2019, mas não há como prever se isso acontecerá novamente. Caso contrário, os pesquisadores apontam que este estudo forneça orientação para a equipe por trás do rover Perseverance da NASA sobre os melhores tipos de amostras a serem coletadas para confirmar a assinatura do carbono e determinar definitivamente se está vindo da vida ou não. Perseverance está coletando amostras da superfície marciana para possível retorno futuro à Terra.
Fonte: NASA
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