Futuras missões a Marte podem querer cavar gelo em vez de rocha. Micróbios antigos, ou vestígios deles, podem ter sido presos em depósitos de gelo marcianos e preservados durante dezenas de milhões de anos, dizem os cientistas.
Pesquisadores do Goddard Space Flight Center da NASA e da Penn State University recriaram condições semelhantes às de Marte em laboratório para testar a ideia. Eles descobriram que fragmentos de aminoácidos de E. coli poderiam sobreviver por mais de 50 milhões de anos, mesmo sob radiação cósmica constante, se presos no permafrost ou nas calotas polares marcianas. As descobertas, publicadas na revista Astrobiology, sugerem que as missões em busca de vida em Marte deveriam dar prioridade ao gelo puro ou ao permafrost rico em gelo, em vez de se concentrarem principalmente na rocha, na argila ou no solo.
“50 milhões de anos é muito mais antigo do que a atual idade esperada de alguns depósitos de gelo na superfície de Marte, que normalmente têm menos de 2 milhões de anos, o que significa que qualquer vida orgânica presente no gelo teria sido preservada”, disse o coautor Christopher House. “Isso significa que se houver bactérias perto da superfície marciana, futuras missões poderão encontrá-las”.
Simulando Marte e a radiação cósmica em laboratório
A pesquisa foi liderada pelo cientista espacial Goddard da NASA, Alexander Pavlov, que obteve seu doutorado em ciências da terra pela Penn State em 2001. A equipe de pesquisa selou E. coli em tubos de ensaio cheios de água gelada pura. Outras amostras foram misturadas com água e materiais comumente encontrados em sedimentos marcianos, incluindo rochas e argilas à base de silicatos.
As amostras congeladas foram colocadas em uma câmara de radiação gama no Centro de Ciência e Engenharia de Radiação da Penn State. A câmara é resfriada a -60 graus Fahrenheit para corresponder às temperaturas encontradas nas regiões geladas de Marte. As bactérias foram então expostas a radiação equivalente a 20 milhões de anos de bombardeio de raios cósmicos na superfície de Marte. As amostras foram então seladas a vácuo e enviadas em condições frias de volta ao Laboratório Goddard da NASA para testes de aminoácidos. Os pesquisadores então modelaram outros 30 anos de exposição à radiação, elevando o total para 50 milhões de anos.
Gelo puro protege moléculas orgânicas
Os resultados são impressionantes. Na água gelada pura, mais de 10% dos aminoácidos (os blocos de construção das proteínas) sobreviveram aos 50 milhões de anos de simulações. Em comparação, amostras misturadas com sedimentos marcianos, etc., decompõem-se 10 vezes mais rápido e não podem ser preservadas.
Um estudo de 2022 da equipe mostrou que aminoácidos preservados em uma mistura de 10% de gelo de água e 90% de solo marciano foram destruídos mais rapidamente do que amostras contendo apenas sedimentos.
“Com base nos resultados do estudo de 2022, pensava-se que o material orgânico contido apenas no gelo ou na água era destruído mais rapidamente do que uma mistura de 10% de água”, disse Pavlov. “Portanto, foi surpreendente que o material orgânico colocado apenas na água gelada tenha sido destruído muito mais lentamente do que as amostras contendo água e solo.”
Os pesquisadores acreditam que a amostra misturada pode ter se decomposto mais rapidamente porque o gelo forma uma película quando entra em contato com os minerais. Esta camada permite que a radiação se mova mais livremente e destrua os aminoácidos.
“No gelo sólido, as partículas nocivas da radiação congelam e podem ser inacessíveis aos compostos orgânicos”, disse Pavlov. “Estes resultados sugerem que o gelo puro ou regiões dominadas por gelo são locais ideais para procurar os mais recentes materiais biológicos em Marte.”
Impacto na Europa e Encélado
A equipe também testou materiais orgânicos em temperaturas semelhantes às da lua gelada de Júpiter, Europa, e da lua gelada de Saturno, Enceladus. Em temperaturas mais frias, a deterioração diminui ainda mais.
Pavlov disse que as descobertas são encorajadoras para a missão Europa Clipper da NASA, que estudará a crosta gelada e o oceano subterrâneo de Europa. Europa é a quarta maior das 95 luas de Júpiter. O Europa Clipper será lançado em 2024, viajará 2,8 bilhões de milhas e chegará a Júpiter em 2030. A espaçonave realizará 49 sobrevôos próximos para determinar se o ambiente abaixo da superfície da Terra é adequado para a vida.
Perfurando o gelo marciano
Quando se trata de Marte, o acesso ao gelo enterrado requer as ferramentas certas. A missão Mars Phoenix da NASA em 2008 foi a primeira missão a escavar e visualizar gelo em uma área equivalente ao Círculo Polar Ártico de Marte.
“Há muito gelo em Marte, mas a maior parte está abaixo da superfície”, disse House. “As missões futuras precisarão de uma broca grande o suficiente ou de uma pá poderosa o suficiente para acessá-la, semelhante ao design e capacidades do Phoenix.”
Além de House e Pavlov, a equipe de pesquisa inclui o tecnólogo de laboratório aposentado Zhidan Zhang, da Divisão de Ciências da Terra da Penn State, bem como Hannah McLean, Kendra Farnsworth, Daniel Glavin, Jamie Ersila e Jason Dworkin do Goddard Center da NASA.
Este trabalho foi financiado pelo Programa de Financiamento Intramural para Cientistas da Divisão de Ciência Planetária da NASA, por meio do Pacote de Trabalho de Pesquisa Básica de Laboratório do Goddard Space Flight Center.
