Marte nem sempre foi o mundo frio e seco que vemos hoje. Há milhares de milhões de anos, os cientistas acreditam que pode ter sido quente, húmido e envolto numa atmosfera muito mais espessa, criando condições que poderiam sustentar a vida microbiana simples. Mesmo assim, provar que alguma vez existiu vida ali continua a ser um dos maiores desafios da ciência planetária.
Os rovers da NASA já detectaram moléculas orgânicas em rochas marcianas, mas estes compostos por si só não podem provar que a vida existiu. A partir de 2030, espera-se que o rover Rosalind Franklin da Agência Espacial Europeia se junte à busca com instrumentos especializados concebidos para procurar evidências químicas mais fortes. Agora, investigadores do Instituto Max Planck para a Investigação do Sistema Solar (MPS), da Universidade de Göttingen e da Université d’Azur em Nice, França, conduziram um teste complexo de um dos principais métodos de detecção do rover.
Procurando por antigas bioassinaturas marcianas
Encontrar evidências convincentes da antiga vida marciana significa distinguir moléculas orgânicas produzidas por organismos vivos de moléculas produzidas por processos químicos comuns. Os pesquisadores acreditam que os dois hidrocarbonetos, o pristano (C19H40) e fiton (C20H42), pode ajudar a responder a essa pergunta.
Essas moléculas vêm de organismos vivos e também são encontradas no petróleo da Terra. Por serem invulgarmente estáveis, os cientistas acreditam que podem sobreviver durante milhares de milhões de anos nas condições certas.
“Se alguma vez existiu vida em Marte, então moléculas como o pristano e o fitão representam importantes bioassinaturas moleculares que poderiam persistir até hoje”, disse o cientista do MPS Guillaume Lesigneur, principal autor do novo estudo.
Por que as moléculas de espelho são importantes
Priston e Phyton compartilham outra característica importante que os torna alvos atraentes na busca pela vida. Como muitos compostos orgânicos, eles são quirais, o que significa que existem em duas formas espelhadas chamadas enantiômeros. Ambas as versões contêm os mesmos átomos, mas estão dispostas como imagens espelhadas uma da outra, como as mãos esquerda e direita de uma pessoa.
“A quiralidade é uma ferramenta valiosa na busca de vida extraterrestre passada”, disse o co-autor Uwe Meyerhenrich, da Université d’Azur.
Os organismos vivos geralmente produzem quase exclusivamente uma imagem espelhada de uma molécula quiral. Os cientistas esperam que o mesmo padrão se aplique a qualquer vida em outras partes do universo, porque os sistemas vivos se reproduzem. Em contraste, as moléculas formadas sem biologia deveriam conter ambas as formas de imagem espelhada em quantidades aproximadamente iguais.
Testando o Rosalind Franklin Rover
O rover Rosalind Franklin procurará essas diferenças sutis com o Mars Organic Molecule Analyzer (MOMA), um instrumento projetado e construído sob a liderança do MPS. O MOMA combina um cromatógrafo gasoso, um espectrômetro de massa, pequenos fornos e um laser de excitação.
As amostras de rocha são primeiro aquecidas em fornos para liberar compostos voláteis. Esses gases são então analisados e passados por tubos capilares com revestimento especial. Como as versões espelhadas da mesma molécula interagem de maneira diferente com os revestimentos, elas se movem através dos tubos em velocidades diferentes, permitindo que o instrumento as separe.
Para o novo estudo, os pesquisadores usaram réplicas idênticas dos tubos capilares do MOMA. Pela primeira vez, eles separaram com sucesso as formas quirais do pristano e do fitano, apesar do fato de as moléculas serem extremamente pouco reativas.
“A separação quiral pristano-fitano requer alta sensibilidade do instrumento e precisão de medição, o que mostramos que o MOMA pode alcançar”, explicou a coautora e membro da equipe do MOMA, Fatma Yesil Sahan, do MPS.
O meteorito mostra uma reviravolta inesperada
Em vez de rochas marcianas, a equipe testou amostras do famoso meteorito Murchison, que caiu na Austrália em 1969. Como muitos meteoritos, ele contém uma mistura de compostos orgânicos. Alguns estavam presentes quando o meteorito se formou, enquanto outros provavelmente resultaram de contaminação biológica após a queda. Inicialmente, os investigadores suspeitaram que o pristan e o fiton pertenciam a esta segunda categoria.
Os resultados, no entanto, contaram uma história diferente.
O meteorito continha quantidades iguais de todas as versões espelhadas do cais e do fiton. Este modelo é inconsistente com o material biológico que poderia ter contaminado o meteorito onde foi encontrado.
Em vez disso, os investigadores concluíram que a contaminação provavelmente ocorreu durante a passagem do meteorito pela atmosfera terrestre, onde encontrou aerossóis produzidos pela queima de combustíveis fósseis.
Uma comparação com o pristano e o fitano encontrados no xisto betuminoso apoiou esta explicação. Estas rochas sedimentares contêm precursores de petróleo que passaram milhões de anos nas profundezas do subsolo.
“O petróleo se forma nestas rochas ao longo de milhões de anos, em grandes profundidades, sob a influência do calor e da pressão”, disse o co-autor Manuel Reinhard, da Universidade de Göttingen.
Com o tempo, essas condições apagam o desequilíbrio natural entre as moléculas da imagem espelhada, deixando-as em proporções iguais. Isto é muito consistente com o que a equipe observou no meteorito Murchison.
Preparando-se para encontrar vida em Marte
Os investigadores afirmam que este trabalho não valida apenas o MOMA antes da sua missão a Marte. Também levanta novas questões sobre como as moléculas orgânicas encontradas nos meteoritos são contaminadas e o que o aumento da poluição atmosférica da Terra relacionado com o petróleo pode significar para pesquisas futuras.
O MOMA faz parte da missão ExoMars da ESA a Marte e foi concebido e construído no âmbito do programa e com o apoio financeiro da Agência Espacial Europeia.
