Publicado na Science
Quando o rover Curiosity aterissou na cratera de Gale há 16 meses, o seu objetivo era encontrar um lugar em Marte que pudesse ter suportado vida 4.000 milhões (4 Ga) anos atrás. Desde então ele tem procurado esse lugar, e agora uma série de novas descobertas está dirigindo a missão em uma nova direção: “a busca de vestígios de vida antiga”. Os líderes da equipe científica “400-strong Curiosity science team”, responsável pelas pesquisas com o rover, nos contam suas últimas descobertas, as quais foram publicadas online hoje na revista Science. As novas descobertas podem estar dando luz à como e onde procurar “fósseis moleculares” – matéria orgânica que pode ter vindo de antigos micróbios, no caso marcianos.
“Nossa missão é transformar um canto”, diz o cientista do projeto Curiosity John Grotzinger do Instituto de Tecnologia da Califórnia (Caltech) em Pasadena. “Estamos começando a mapear um caminho para seguir, uma forma de explorar focando deliberadamente o estudo de matéria orgânica.”
Novas análises do Curiosity feitas em sedimentos do leito de um lago já há muito seco, sugerem que Marte abriga quantidades substanciais de matéria orgânica de algum tipo, embora ninguém ainda está disposto a atribuí-la à vida antiga. Com suas rodas sobre as rochas marcianas, o Curiosity determinou como, recentemente, rochas da superfície foram expostas pela erosão. Isso abre o caminho para mais pesquisas sistemáticas para fósseis moleculares, mostrando aos cientistas como maximizar suas chances de encontrar matéria orgânica que só recentemente foi exposta à chuva de raios cósmicos que se derramam sobre Marte.
A última vez que os cientistas do Curiosity relataram estar em busca de matéria orgânica, as coisas eram um pouco confusas. Compostos de percloreto – poderoso agente oxidante quando aquecido – acabaram por ser onipresentes em Marte. E devido ao fato dos testes executados pelo Curiosity para matéria orgânica envolverem o aquecimento de rocha finamente pulverizada a centenas de graus, os compostos de carbono orgânico, que poderiam estar nas amostras analisadas, seriam oxidados a dióxido de carbono antes mesmo da forma original do carbono ser identificada. Algumas moléculas sobreviveram, mas pareciam vir de um contaminante que vaza para análise de amostras do Curiosity em Marte, disse a SAM, equipe responsável por parte do pacote de instrumentos do Curiosity.
Membros da equipe SAM agora relatam que o seu problema de contaminação não está por trás do carbono encontrado nas análises. A contaminação “não pode explicar tudo”, diz o membro da equipe SAM Daniel Glavin do Goddard Space Flight Center da NASA em Greenbelt, Maryland. Ao analisar amostras de recipientes vazios, variando a quantidade de amostra e a liberação de amostras antes das análises, a equipe do SAM concluiu que o contaminante só responde por apenas de 1 % a 3 % do carbono que aparece como o dióxido de carbono.
Os outros 97% restante, podem muito bem ter vindo de matéria orgânica marciana. Os cientistas da SAM chegaram nessa conclusão depois que o Curiosity levou seu primeiro “olhar” abaixo da superfície do planeta. Em um sítio de estudo chamado Yellowknife Bay , que tem um afloramento de rocha que parece ter sido o fundo de lamoso de um antigo lago, a sonda perfurou cinco centímetros na rocha. A equipe então comparou amostras de poeira levada pelo vento, pegas na superfície, com amostras de pó de rocha do ponto perfurado. A poeira tinha sido exposta a produtos orgânicos como os percloratos, que em contato com a radiação solar são ativados destruindo os compostos orgânicos, tal processo pode ter agido durante muitos milhões de anos sobre o planeta. Já o leito de lago (lakebed), de onde o Curiosity tirou suas amostras, esteve protegido da radiação solar graças à blindagem oferecida pelas camadas de rochas que o sobrepõem.
Quando SAM aqueceu ambas as amostras, as amostras do lakebed emitiram muito mais dióxido de carbono do que as amostras de poeira de superfície, que possuíam a mesmas massas, além disto, o dióxido de carbono da amostra do lakebed emitiu CO² à temperaturas muito mais baixas do que as de poeira. Estas observações sugerem que o aquecimento do pó de superfície, tinha simplesmente decomposto os minerais de carbonato totalmente inorgânico, mas o aquecimento das amostras do lakebed por sua vez, queimou matéria orgânica. O mais revelador é como o dióxido de carbono da lakebed “subiu”, ao mesmo tempo em que o nível de gás oxigênio da decomposição por percloratos caiu. Ao ver esses dados, um membro da equipe SAM teria declarado: “Esta é a combustão do carbono orgânico, pessoal!”
Glavin do Curiosity diz que os resultados são “emocionantes”, mas ele e o resto da equipe do SAM são mais cautelosos na impressão. Da mesma forma pensa o Sr. Mark Sephton, então geoquímico orgânico do Imperial College London, que não está na equipe Curiosity . Os resultados são “muito consistente com o carbono orgânico”, diz ele, mas ele acrescenta que até agora os resultados são ” tentadores”, porém não definitivos.
Moderando ainda mais a excitação, vem a admissão de Glavin: “Não podemos dizer nada sobre a origem desse carbono [orgânico], isso devido ao fato de haver um grande fonte de carbono não biológico à mão. Toneladas de matéria orgânica caem em Marte a cada ano na forma de meteoritos e poeira cósmica . Os pesquisadores estimam que esses compostos orgânicos , feitos não por seres vivos , mas por processos químicos no espaço, poderiam ter fornecido localmente à superfície de Marte concentrações químicas de carbono entre cerca de 10 partes por milhão (ppm) e várias centenas de ppm, o que seria suficiente para explicar tudo dos cerca de 500 ppm de carbono que o Curiosity detectou nas amostras do lakebed.
Além do mais, o ambiente antigo em torno da cratera Gale não parece ter sido muito hospitaleiro para a vida, sugerem os resultados de novas análises relatadas na Science. Os depósitos d lakebed – “lavados” na cratera nos terrenos alto”- mostram muito poucas evidências de intemperismo químico” antes de chegar no lago, diz o membro da equipe Scott McLennan da Stony Brook University , em Nova York . Isso sugere que houve pouca água líquida em torno da região pra alterar os minerais e, portanto, que “estamos lidando com ambientes muito áridos e/ou frios”, diz McLennan. A área pode ter se assemelhado ao hostil e hiperárido Deserto do Atacama no Chile, onde a água flui apenas durante chuvas torrenciais raras.
O fundo do lago lamacento poderia ter sido mais hospitaleiro. Em seu artigo, Grotzinger e seus colegas Curiosidade descrever o fundo de lama lá como um “ambiente habitável surpreendentemente parecido com a Terra”. Mas, para sobreviver na lama de um planeta livre de oxigênio, todos os micróbios teriam de obter energia a partir dos desequilíbrios químicos entre os minerais no sedimento – “comer pedra” em um processo chamado de “quimio-lito-fagia”.
Na Terra, quimio-lito-fagia “totalmente convincente” é conhecida apenas em quilômetros de profundidade, nas rochas expostas em minas de ouro da África do Sul, de acordo com o geoquímico marinho Steven D’ Hondt da Universidade de Rhode Island, em Narragansett. E os níveis de carbono orgânico são minúsculo em comparação com os 500 ppm de carbono relatados em Marte. Portanto, se o carbono de Marte é realmente orgânico, o melhor palpite agora é que o Curiosity tem tropeçado em restos de um oásis inesperado, ou a maior parte do carbono vem de meteoritos.
Outro dos resultados recentes pode tornar mais fácil a busca de marcianos de carbono – E finalmente as suas origens. Por enquanto, os caçadores de carbono enfrentam um sério obstáculo: Os raios cósmicos que penetram nas rochas por um metro ou mais , muito além do alcance da broca do Curiosity, e ao longo de milhões de anos destroem totalmente qualquer matéria orgânica.
Em um paper, Kenneth Farley de Caltech e colegas demonstraram uma solução elegante: uma maneira de identificar rochas que foram enterradas há eras, com pelo menos um par de metros de rocha de proteção, e só recentemente expostos pela erosão do vento de Marte. Utilizando espectrometria de massa do SAM, eles mediram isótopos de hélio, neônio e argônio que os raios cósmicos geram à medida que passam através da rocha. Quanto menos desses isótopos se encontrar, mais recentemente a rocha foi exposta perto da superfície. Usando a técnica, eles mostram que o lago de 4 bilhões de anos de idade, rocha perfurado pelo Curiosity foi descoberto entre 30 milhões e 110 milhões de anos atrás , como os ventos marcianos afastados por dois metros de rocha sobrejacente. Um local ideal para a broca seria dezenas de milhões de anos mais fresco, mas é um começo.
“Isso nos dá uma forma racional para procurar produtos orgânicos em Marte”, diz Grotzinger. Então da próxima vez, os manipuladores do Curiosity só vão terde olhar para um sinal de erosão do vento recente, como um polimento na rocha, mover o rover até lá, e ver o quão recentemente a rocha esta exposta. Voilà: uma abordagem totalmente nova para as perspectivas de vida no passado do planeta vermelho.”
