Um novo estudo coautorado pelo geólogo Dr. Michael Tice, da Texas A&M University, revelou potenciais assinaturas químicas de vida microbiana antiga em Marte em rochas examinadas pelo rover Perseverance da NASA.
As descobertas, publicadas por uma grande equipe internacional de cientistas, se concentram em uma região da Cratera Jezero conhecida como a formação Bright Angel — um nome escolhido a partir de locais no Parque Nacional do Grand Canyon devido às rochas marcianas de cor clara. Esta área no canal Neretva Vallis de Marte contém mudas finas ricas em ferro oxidado (ferrugem), fósforo, enxofre e — o mais notável — carbono orgânico. Embora o carbono orgânico, potencialmente de fontes não vivas como meteoritos, já tenha sido encontrado em Marte antes, essa combinação de materiais poderia ter sido uma fonte rica de energia para microorganismos primitivos.
“Quando o rover entrou na Bright Angel e começou a medir as composições das rochas locais, a equipe ficou imediatamente impressionada com a diferença em relação ao que havíamos visto antes”, disse Tice, um geoquímico e astrobiologista do Departamento de Geologia e Geofísica. “Elas mostraram evidências de ciclagem química que organismos na Terra podem aproveitar para produzir energia. E, quando olhamos mais de perto, vimos coisas que são fáceis de explicar com a vida marciana primitiva, mas muito difíceis de explicar apenas com processos geológicos.”
Tice explicou ainda que “os seres vivos realizam química que geralmente ocorre na natureza com o tempo e nas circunstâncias adequadas. Pelo que sabemos atualmente, parte da química que moldou essas rochas exigiu altas temperaturas ou vida, e não vemos evidências de altas temperaturas aqui. No entanto, essas descobertas requerem experimentos e, em última instância, estudo laboratorial da amostra aqui na Terra para excluirmos completamente explicações sem vida.”
A equipe publicou suas descobertas na Nature.
Uma janela para o passado aquático de Marte
A formação Bright Angel é composta por rochas sedimentares depositadas pela água, incluindo mudas (rochas sedimentares de grão fino, feitas de silte e argila) e camadas que sugerem um ambiente dinâmico de rios correntes e água parada. Usando a suíte de instrumentos do Perseverance, incluindo os espectrômetros SHERLOC e PIXL, os cientistas detectaram moléculas orgânicas e pequenas disposições de minerais que parecem ter se formado através de “reações redox”, processos químicos envolvendo a transferência de elétrons. Na Terra, esses processos são frequentemente impulsionados pela atividade biológica.
Entre as características mais impressionantes estão pequenos nódulos e “frentes de reação” — apelidados de “sementes de papoula” e “manchas de leopardos” pela equipe do rover — enriquecidos em fosfato de ferro ferroso (provavelmente vivianita) e sulfeto de ferro (provavelmente greigita). Esses minerais comumente se formam em ambientes ricos em água e de baixa temperatura, e são frequentemente associados a metabolizações microbianas.
“Não são apenas os minerais, mas a forma como estão arranjados nessas estruturas que sugere que se formaram através da ciclagem redox de ferro e enxofre”, disse Tice. “Na Terra, coisas assim às vezes se formam em sedimentos onde micróbios estão degradando matéria orgânica e ‘respirando’ ferrugem e sulfato. A presença deles em Marte levanta a questão: esses processos podem ter ocorrido lá?”
Matéria orgânica e química redox
O instrumento SHERLOC detectou uma característica espectral Raman conhecida como banda G, uma assinatura de carbono orgânico, em várias rochas da Bright Angel. Os sinais mais fortes vieram de um local chamado “Templo Apollo”, onde tanto a vivianita quanto a greigita eram mais abundantes.
“Essa co-localização de matéria orgânica e minerais sensíveis a redox é muito convincente”, disse Tice. “Sugere que as moléculas orgânicas podem ter desempenhado um papel na condução das reações químicas que formaram esses minerais.”
Tice observa que é importante entender que “orgânico” não significa necessariamente formado por seres vivos.
“Significa apenas ter muitas ligações carbono-carbono”, ele explicou. “Existem outros processos que podem produzir isso além da vida. O tipo de matéria orgânica detectada aqui poderia ter sido produzido por processos abióticos ou poderia ter sido produzido por seres vivos. Se produzido por seres vivos, teria que ter sido degradado por reações químicas, radiação ou calor para produzir a banda G que observamos agora.”
O estudo apresenta dois cenários possíveis: um em que essas reações ocorreram abioticamente (impulsionadas por processos geoquímicos) e outro em que a vida microbiana pode ter afetado as reações, como acontece na Terra. Notavelmente, embora algumas características dos nódulos e frentes de reação possam ser produzidas por reações abióticas entre matéria orgânica e ferro, os processos geoquímicos conhecidos que poderiam ter produzido as características associadas ao enxofre geralmente funcionam apenas a temperaturas relativamente altas.
“Todas as maneiras que temos de examinar essas rochas no rover sugerem que elas nunca foram aquecidas de uma forma que pudesse produzir as manchas de leopardos e sementes de papoula”, disse Tice. “Se esse for o caso, precisamos considerar seriamente a possibilidade de que tenham sido feitas por criaturas como bactérias vivendo no lodo em um lago marciano há mais de três bilhões de anos.”
Enquanto a equipe enfatiza que as evidências não são prova definitiva de vida passada, os resultados atendem aos critérios da NASA para “potenciais biosignaturas” — características que justificam investigação adicional para determinar se são de origem biológica ou abiótica.
Uma amostra que vale a pena retornar
O Perseverance coletou uma amostra de núcleo da formação Bright Angel, chamada “Canyon Safira”, que agora está armazenada em um tubo selado transportado pelo rover. Esta amostra está entre aquelas priorizadas para retorno à Terra em uma potencial missão futura.
“Trazer essa amostra de volta à Terra nos permitiria analisá-la com instrumentos muito mais sensíveis do que qualquer coisa que possamos enviar a Marte”, disse Tice. “Seremos capazes de olhar para a composição isotópica da matéria orgânica, a mineralogia em escala fina, e até mesmo procurar microfósseis se existirem. Também poderemos realizar mais testes para determinar as temperaturas mais altas experimentadas por essas rochas e se processos geoquímicos de alta temperatura ainda poderiam ser a melhor maneira de explicar as potenciais biossignaturas.”
Tice, que há muito estuda ecossistemas microbianos antigos na Terra, disse que os paralelos entre os processos marcianos e terrestres são impressionantes — com uma diferença importante.
“O que é fascinante é como a vida pode estar utilizando alguns dos mesmos processos na Terra e em Marte quase na mesma época”, disse ele. “Vemos evidências de microorganismos reagindo ferro e enxofre com matéria orgânica da mesma forma em rochas da mesma idade na Terra, mas nunca seríamos capazes de ver exatamente as mesmas características que vemos em Marte nas rochas antigas aqui. O processamento por tectônica de placas aqueceu todas as nossas rochas demais para preservá-las dessa maneira. É algo especial e espetacular poder vê-las assim em outro planeta.”