O resultado complementa as deteções anteriores de compostos orgânicos feitas pelo Curiosity e reforça a ideia de que Marte terá sido um planeta habitável há milhares de milhões de anos, em contraste com o deserto gelado que é hoje
O veículo robotizado Curiosity descobriu a mais diversa gama de moléculas orgânicas alguma vez encontrada em Marte, incluindo sete que nunca tinham sido detetadas no Planeta Vermelho. Estes compostos que contêm carbono são os mesmos componentes que permitiram a emergência da vida na Terra.
Os resultados, publicados na revista Nature Communications, resultaram de uma experiência inédita em solo marciano: o veículo recolheu uma amostra de rocha e dissolveu-a numa solução química para desvendar os segredos da sua composição. A equipa de investigação acredita que as moléculas orgânicas identificadas na rocha foram preservadas em Marte durante 3,5 mil milhões de anos, indicou a autora principal do estudo, Amy Williams, professora associada de ciências geológicas na Universidade da Flórida e cientista na missão Curiosity.
"Estas descobertas são importantes porque confirmam que a matéria orgânica complexa e de maiores dimensões é preservada em Marte ao longo de períodos de tempo geológicos, apesar do ambiente de radiação agressivo", sublinhou Amy Williams. "Isto apoia a procura de ambientes habitáveis em Marte, que se definem como locais onde a vida teria querido viver se estivesse presente."
O resultado complementa as deteções anteriores de compostos orgânicos feitas pelo Curiosity e reforça a ideia de que Marte terá sido um planeta habitável há milhares de milhões de anos, em contraste com o deserto gelado que é hoje.
"A revelação da missão para mim não foi apenas o facto de Marte ter sido habitável", referiu o coautor do estudo Ashwin Vasavada, cientista do projeto Curiosity no Laboratório de Propulsão a Jato da NASA em Pasadena, na Califórnia. "Foi o quão incrivelmente habitável ele era."
Esta experiência marcante de química por via húmida não foi concebida para distinguir se as moléculas servem de indício de vida antiga em Marte, se foram depositadas no Planeta Vermelho pelo impacto de meteoritos ou se a matéria orgânica resultou simplesmente de processos geológicos. Contudo, as descobertas destacam um ponto de consenso para muitos cientistas planetários: para determinar de forma definitiva se alguma vez existiu vida em Marte, é necessário trazer amostras de rochas de volta para a Terra.
À procura do alvo perfeito
O Curiosity aterrou na Cratera de Gale em 2012 com o objetivo de determinar se o planeta já tinha sido habitável. Durante anos, o veículo subiu uma formação montanhosa chamada Monte Sharp dentro da cratera, com o intuito de alcançar camadas ricas em argila que tinham sido avistadas por sondas na órbita do planeta.
As camadas de argila, que conseguem preservar moléculas orgânicas, sugeriam que a água não só esteve presente em Marte no passado distante, como também desapareceu e reapareceu naquele local ao longo do tempo. O Curiosity demorou seis ou sete anos após a aterragem para chegar à camada de argila na região de Glen Torridon, no Monte Sharp, mas a espera valeu a pena, explicou Ashwin Vasavada. O veículo deparou-se com vestígios de lamitos provenientes de lagos antigos, bem como de arenito onde a água corrente outrora correu em direção aos lagos.
Os membros da vasta equipa do veículo reuniram-se para decidir qual o melhor local possível para o Curiosity perfurar uma amostra e testar a presença de material orgânico. O robot tem apenas duas cápsulas de química por via húmida a bordo, pelo que a equipa queria garantir o sucesso da experiência. Decidiram avançar num local que batizaram de Mary Anning, em homenagem à pioneira da paleontologia britânica do século XIX.
O Curiosity perfurou a amostra de arenito contendo minerais de argila em 2020, pulverizou-a e colocou-a no interior do SAM (Análise de Amostras em Marte, na sigla original), um instrumento localizado no interior do veículo. O SAM consegue aquecer amostras num pequeno forno e utilizar outros dispositivos internos para detetar os gases libertados pelos minerais à medida que se decompõem devido ao calor. O instrumento já tinha sido utilizado para fazer outras descobertas fundamentais de química orgânica em Marte.
O veículo depositou as amostras numa pequena cápsula de hidróxido de tetrametilamónio (TMAH). Esta solução corrosiva consegue quebrar moléculas grandes que seriam difíceis de identificar e revelar moléculas que, de outra forma, seriam invisíveis, explicou Amy Williams.
A equipa conseguiu identificar 21 moléculas que contêm carbono, incluindo o recém-detetado heterociclo de azoto, um anel de átomos de carbono que inclui azoto — uma estrutura que serve de precursora ao ARN e ao ADN, ou ácidos nucleicos codificados com informação genética.
"Essa deteção é bastante profunda porque estas estruturas podem ser precursoras químicas de moléculas mais complexas que contêm azoto", apontou Amy Williams. "Os heterociclos de azoto nunca tinham sido encontrados antes na superfície marciana ou confirmados em meteoritos de Marte."
Os resultados também revelaram a presença de benzotiofeno, uma molécula que contém carbono e enxofre e que é tipicamente encontrada em meteoritos que poderão ter colidido com planetas como a Terra no passado.
"O mesmo material que caiu em Marte através de meteoritos é o que caiu na Terra, e provavelmente forneceu os componentes essenciais para a vida como a conhecemos no nosso planeta", acrescentou Amy Williams.
Parte do novo estudo incluiu também a validação dos resultados do Curiosity através de testes exaustivos em laboratórios na Terra. Os investigadores expuseram um pedaço do meteorito Murchison, que contém moléculas orgânicas, ao TMAH. As moléculas maiores do meteorito decompuseram-se em moléculas semelhantes às detetadas na amostra de Mary Anning, incluindo o benzotiofeno. O meteorito Murchison, descoberto na Austrália em 1969, tem mais de 4 mil milhões de anos e contém compostos orgânicos.
Responder a uma questão profunda
No último ano, o Curiosity também detetou as maiores moléculas orgânicas alguma vez descobertas em Marte, enquanto o veículo Perseverance observou manchas semelhantes às de um leopardo em rochas que poderão ter sido criadas por vida antiga. As observações, combinadas com os novos resultados, traçam um retrato intrigante de como era Marte no passado distante, sublinhou Ashwin Vasavada.
"Não sou químico orgânico, mas ver uma diversidade de elementos orgânicos significa que estamos a vislumbrar a ponta do icebergue de uma diversidade ainda maior que existia no passado", referiu o investigador.
A experiência também abre caminho para futuras missões que pretendem realizar análises químicas semelhantes para procurar compostos orgânicos no nosso sistema solar. Tanto o veículo ExoMars Rosalind Franklin, da Agência Espacial Europeia (ESA), que irá aterrar no planeta para explorar uma região diferente até ao final da década, como a missão Dragonfly da NASA, para estudar Titã, a lua de Saturno, levarão experiências de química por via húmida a bordo.
"Foi uma proeza apenas descobrir como realizar este tipo de química pela primeira vez em Marte", afirmou o coautor do estudo Charles Malespin, investigador principal do SAM no Goddard Space Flight Center da NASA em Greenbelt, no Maryland. "Mas agora que praticámos, estamos preparados para executar experiências semelhantes em futuras missões."
A descoberta é uma demonstração clara de que as rochas sedimentares em Marte conseguem preservar provas do material orgânico que esteve outrora nos ambientes da superfície do planeta há milhares de milhões de anos, afirmou Briony Horgan, professora de ciências terrestres, atmosféricas e planetárias na Universidade de Purdue em West Lafayette, no Indiana. Briony Horgan tem sido coinvestigadora e planeadora na equipa da missão do veículo Perseverance, mas não esteve envolvida neste estudo.
"Embora ainda não possamos afirmar que estes elementos orgânicos foram produzidos pela vida, estamos a começar a reunir os dados para responder a essa questão", apontou Briony Horgan. "No entanto, para responder totalmente se estes elementos indicam ou não vida no Marte antigo, teremos de trazer amostras de volta de Marte para estudar nos nossos laboratórios na Terra. O regresso das amostras do Perseverance continua a ser a principal prioridade da comunidade planetária."
O Congresso cancelou em janeiro um plano ambicioso mas dispendioso da NASA e da ESA para trazer as amostras recolhidas pelo Perseverance de volta à Terra, mas os cientistas não recuam na defesa de que este é o passo mais crucial para responder a uma das maiores perguntas cósmicas da humanidade: terá existido vida além da Terra?
Ashwin Vasavada, que tem acompanhado a abordagem metódica da NASA na procura de vestígios de água antiga e habitabilidade passada em Marte, acredita que o envio de amostras para a Terra é a única forma de concluir esta busca de respostas que dura há décadas.
"Este programa que começou em 2000 terminou com uma experiência definitiva para descobrir se a vida alguma vez existiu", concluiu Ashwin Vasavada, referindo-se à proposta de envio de amostras para a Terra. "Quero que a história chegue ao fim."
