Por que próximo veículo espacial da Nasa pode descobrir se já houve vida em Marte

O Perseverance, o novo robô que a Nasa enviará rumo a Marte nesta quinta-feira (30), fará buscas no local em que ficava um antigo lago de cratera por sinais de vidas passadas. Mas se chegou a haver biologia no Planeta Vermelho, como os cientistas a reconhecerão?

Hoje, Marte é um ambiente hostil à vida. É frio demais para a água se manter líquida na superfície, e sua atmosfera fina permite a entrada de altos níveis de radiação, o que pode esterilizar a parte superior do solo.

Mas não foi sempre assim. Há cerca de 3,5 bilhões de anos ou mais, a água fluía na superfície. Ela esculpiu canais ainda visíveis hoje e criou crateras. Uma atmosfera mais espessa de dióxido de carbono (CO2) teria bloqueado a radiação mais nociva.

A água é um ingrediente comum na biologia, por isso, parece plausível que Marte, em um passado longínquo, tivesse oferecido condições para vida.

Na década de 1970, as missões chamadas de Viking realizaram um experimento para procurar micróbios no solo marciano. Mas os resultados foram inconclusivos.

Indícios de água

No início dos anos 2000, os robôs chamados de Veículos Exploradores de Marte da Nasa foram incumbidos de "seguir a água". O Opportunity e o Spirit encontraram evidências geológicas da presença de água líquida no passado.

O veículo explorador Curiosity, que aterrissou em 2012, encontrou o lago que, no passado, cobria o lugar onde pousou, a cratera Gale, onde pode ter havido vida. Ele também detectou moléculas orgânicas (contendo carbono) que servem como "blocos de construção da vida".

Agora, o robô Perseverance explorará um ambiente semelhante com instrumentos projetados para realizar testes em busca de traços de biologia.

"Eu diria que é a primeira missão da Nasa desde a Viking a fazer isso", disse Ken Williford cientista do Jet Propulsion Laboratory (JPL), laboratório da Nasa em Pasadena, na Califórnia, responsável pelos projetos da missão.

"O Viking buscou vida existente —ou seja, vida que ainda poderia haver em Marte. Mais recentemente, a abordagem da Nasa tem sido a de explorar ambientes mais antigos, porque os dados que temos sugerem que Marte era mais habitável durante seus primeiros bilhões de anos."

O alvo do Perserverance, que deverá pousar em Marte em fevereiro de 2021, é a cratera Jezero, onde os sinais de existência passada de líquido são ainda mais claros, quando vistos em órbita, do que os da cratera Gale.

O veículo explorador perfurará rochas marcianas, extraindo núcleos do tamanho de um pedaço de giz. Estes serão armazenados em recipientes selados e deixados na superfície. Mais tarde, estes serão coletados por outro veículo explorador, lançados à órbita de Marte e levados à Terra para análise. Tudo faz parte de uma colaboração com a Agência Espacial Europeia (ESA na sigla inglesa), um projeto chamado Mars Sample Return (Devolução de Amostra de Marte, em tradução livre).

Mas o veículo explorador também terá outras tarefas na superfície de Marte.

A cratera de Jezero apresenta um dos exemplos marcianos mais bem preservados de um delta: estruturas em camadas formadas quando os rios entram em corpos abertos de água e depositam rochas, areia ? e, potencialmente, carbono orgânico.

"Há um canal de rio que flui do oeste, penetrando na borda da cratera; e logo depois, dentro da cratera, na foz do rio, há um belo leque de delta. Nosso plano é pousar bem na frente desse delta e começar a explorar", disse Williford.

O delta contém grãos de areia originários de rochas localizadas rio acima, incluindo de uma bacia hidrográfica que fica a noroeste.

"O cimento entre os grãos é muito interessante. Ele registra a história da água interagindo com a areia no momento da deposição no lago", diz Ken Williford.

"Ele fornece habitats em potencial para qualquer organismo que vive entre esses grãos de areia. Pedaços de matéria orgânica de qualquer organismo rio acima podem ter sido potencialmente levados para o delta."

A Jezero está localizada em uma região que há muito interessa a ciência. Fica no lado ocidental de uma bacia de impacto (formada pelo impacto de um meteorito ou cometa) gigante chamada Isidis, que mostra os sinais mais fortes de presença dos minerais olivina e carbonato medidos a partir do espaço. "Os minerais carbonáticos são um dos principais alvos que nos levaram a explorar esta região", diz Ken Williford.

Uma pesquisa sobre os minerais na cratera Jezero, realizada por Briony Horgan, da Universidade Purdue, Melissa Rice, da Western Washington University (ambos cientistas da missão) e colegas, revelou depósitos de carbonatos na margem ocidental da antiga bacia. Esses carbonato que sobraram foram comparados ao que se vê em um ralo de banheira —o acúmulo de espuma de sabão que resta depois que a água é drenada.

Carbonatos terrestres podem conter evidências biológicas dentro de seus cristais. Um tipo de estrutura que às vezes sobrevive é o estromatólito.

Eles são formados quando muitas camadas de bactérias e sedimentos, em escala milimétrica, se acumulam ao longo do tempo. Na Terra, eles ocorrem ao longo de linhas costeiras antigas, onde a luz do sol e a água são abundantes.

Há bilhões de anos, a costa de Jezero era exatamente o tipo de lugar onde estromatólitos poderiam ter se formado —e se preservado.

O Perseverance examinará o tal ralo da banheira rico em carbonato com seus instrumentos científicos, para ver se estruturas como essa já se formaram ali.

Um instrumento chamado Sherloc captura imagens de perto de uma rocha e produz um mapa detalhado dos minerais presentes ali, incluindo qualquer material orgânico. Outro instrumento chamado Pixl fornecerá aos cientistas a composição química detalhada da mesma área.

Com esse conjunto de dados, os cientistas "procurarão concentrações de elementos biologicamente importantes, minerais e moléculas —incluindo matéria orgânica, especialmente quando essas coisas estiverem concentradas em formas que são potencialmente sugestivas de biologia", diz Ken Williford.

Reunir muitos tipos de evidência é vital; a identificação visual por si só não será suficiente para convencer os cientistas de origem biológica. A não ser que haja uma grande surpresa, as descobertas provavelmente serão descritas apenas como "bioassinaturas" em potencial até que as rochas sejam enviadas à Terra para análise.

Sobre os estromatólitos, Williford explica: "As camadas tendem a ser irregulares e enrugadas, como seria de se esperar de um monte de micróbios vivendo um em cima do outro. Essa coisa toda pode fossilizar de uma maneira visível até mesmo para as câmeras. Em formas assim, talvez possamos ver uma camada que tenha uma composição química diferente da seguinte, ou que seja possível identificar algum padrão repetitivo, ou achamos matéria orgânica concentrada em camadas específicas —essas seriam as 'bioassinaturas' que poderíamos esperar encontrar."

No entanto, Marte pode não desistir de seus segredos facilmente. Em 2019, cientistas da missão visitaram a Austrália para se familiarizar com estromatólitos fósseis formados há 3,48 bilhões de anos na região de Pilbara.

"Teremos que olhar mais [em Marte] do que quando fomos para Pilbara. Nosso conhecimento da área ali vem de décadas de muitos geólogos indo ano após ano e mapeando o território", diz Ken Williford.

Em Marte, diz, "nós somos os primeiros".

Mas e se o veículo explorador não enxergar algo tão grande e óbvio quanto um estromatólito?

Na Terra, podemos detectar micróbios fossilizados no nível de células individuais. Mas, para vê-los, os cientistas precisam cortar uma fatia de pedra, triturá-la até a espessura de uma folha de papel e estudá-la em uma lâmina de vidro.

Nenhum veículo explorador é capaz de fazer isso. Mas pode não ser necessário.

"É muito raro encontrar um micróbio individual por conta própria", diz Williford.

"Quando eles estavam vivos —se fossem parecidos com os micróbios da Terra— eles teriam se unido em pequenas comunidades que se acumulam em estruturas ou aglomerados de células que são detectáveis pelo veículo espacial."

Depois de explorar o chão da cratera, os cientistas querem dirigir o veículo explorador até a borda. Os núcleos de rochas levados dessa parte, quando forem analisados na Terra, podem fornecer uma estimativa de idade para o impacto que escavou a cratera e uma idade máxima para o lago.

Mas há outra razão para estar interessado na borda da cratera. Quando um grande objeto espacial bate nas rochas que contêm água, a energia gerada pode criar sistemas hidrotérmicos —onde a água quente circula pelas rochas. A água quente dissolve minerais das rochas que fornecem os ingredientes necessários para a vida.

"Se isso aconteceu, teria sido o primeiro ambiente habitável na cratera Jezero", diz Ken Williford. A prova disso —juntamente com sinais de vida do que colonizou o ambiente— poderia estar preservada na borda.

O cenário atual da missão prevê que o veículo explorador se dirija para a região de Syrtis, mas é um objetivo mais longínquo.

Syrtis é mais antiga que Jezero e também possui a promessa de ter carbonatos expostos —que podem ter se formado de maneira diferente dos da cratera.

Se, no final desta missão, os sinais de vida passada não surgirem, a busca não terminará. O foco se voltará para os núcleos extraídos das rochas, quando chegarem à Terra.

Mas a perspectiva continua sendo que a missão não apenas levante mais perguntas, mas de fato traga algumas respostas. Isso seria incrível. O que quer que esteja à espera do Perseverance, estamos à beira de uma nova fase em nossa compreensão do vizinho da Terra.