Futuras missões a Marte podem querer extrair gelo em vez de rocha. Os cientistas dizem que micróbios antigos ou vestígios deles podem estar presos dentro de depósitos de gelo marcianos, preservados por milhões de anos.
Pesquisadores do Goddard Space Flight Center da NASA e da Penn State recriaram as condições de Marte em laboratório para testar essa ideia. Eles descobriram que fragmentos de aminoácidos da bactéria E. coli, se presos no permafrost marciano ou em fendas de gelo, poderiam sobreviver por mais de 50 milhões de anos, mesmo sob radiação cósmica constante. Os resultados, publicados na revista Astrobiology, sugerem que as missões de 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.
“Parte do gelo superficial atual em Marte é cinquenta milhões de anos mais velho do que a idade esperada dos depósitos, que muitas vezes têm menos de dois milhões de anos, o que significa que qualquer vida orgânica presente no gelo seria preservada”, disse o co-autor Christopher House, professor de geociências, Instituto Huck de Ciências da Vida e diretor do Instituto Estadual da Terra e Meio Ambiente. Ciência e Tecnologia Planetária e Exoplanetária. “Isso significa que se houver bactérias perto da superfície de Marte, futuras missões poderão encontrá-las”.
Simulando Marte e a radiação cósmica em laboratório
A pesquisa foi liderada por Alexander Pavlov, cientista espacial Goddard da NASA que completou seu doutorado em geociências na Penn State em 2001. A equipe colocou E dentro de um tubo de ensaio cheio de água gelada pura. Sela bactérias coli. Outras amostras foram misturadas com água e materiais comumente encontrados em sedimentos marcianos, incluindo rochas e argilas à base de silicatos.
Amostras congeladas foram colocadas em uma câmara de radiação gama no Centro de Ciência e Engenharia de Radiação da Penn State. A câmara foi resfriada a 60 graus Fahrenheit negativos para corresponder à temperatura 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 marciana. Mais tarde, as amostras foram seladas a vácuo e enviadas de volta ao Goddard da NASA, refrigeradas para testes de aminoácidos. Os pesquisadores então modelaram mais 30 anos de exposição à radiação, elevando o total para 50 milhões de anos.
Gelo puro protege moléculas orgânicas
Os resultados foram interessantes. Na água gelada pura, mais de 10% dos aminoácidos, os blocos de construção das proteínas, sobrevivem a toda a simulação de 50 milhões de anos. Em contraste, amostras misturadas com sedimentos semelhantes aos de Marte desintegraram-se 10 vezes mais rápido e não sobreviveram.
Um estudo de 2022 da mesma equipe descobriu que os aminoácidos armazenados 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 a matéria orgânica apenas no gelo ou na água seria destruída mais rapidamente do que uma mistura de 10% de água”, disse Pavlov. “Portanto, foi surpreendente que a matéria orgânica colocada apenas na água gelada se decompusesse a uma taxa muito mais lenta do que as amostras contendo água e solo”.
Os pesquisadores acreditam que a rápida quebra de amostras mistas pode ocorrer porque uma película fina se forma onde o gelo toca o mineral. Esta camada permite que a radiação se mova mais livremente e danifique os aminoácidos.
“Enquanto estão no gelo sólido, as partículas nocivas criadas pela radiação ficam congeladas no local e podem não ser capazes de alcançar os compostos orgânicos”, disse Pavlov. “Estes resultados sugerem que o gelo puro ou regiões dominadas por gelo são locais ideais para procurar material biológico recente em Marte.”
Implicações para Europa e Encélado
A equipe examinou material orgânico em temperaturas semelhantes a Europa, uma lua gelada de Júpiter, e Encélado, uma lua gelada de Saturno. Mesmo em temperaturas mais frias, a degradação é ainda mais reduzida.
Pavlov disse que os resultados são encorajadores para a missão Europa Clipper da NASA, que estudará o manto de gelo e a superfície do oceano de Europa. Europa é a quarta maior das 95 luas de Júpiter. O Europa Clipper foi lançado em 2024 e está viajando 2,8 bilhões de milhas para chegar a Júpiter em 2030. A espaçonave fará 49 sobrevôos próximos para determinar se os ambientes subterrâneos podem sustentar vida.
Perfurando o gelo marciano
Quando se trata de Marte, serão necessárias as ferramentas certas para acessar o gelo enterrado. A missão Mars Phoenix da NASA de 2008 foi a primeira a explorar e fotografar o equivalente marciano do Círculo Polar Ártico.
“Marte tem muito gelo, 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 para acessá-la, semelhante ao design e às capacidades do Phoenix.”
Além de House e Pavlov, a equipe de pesquisa incluiu Zidan Zhang, um tecnólogo de laboratório aposentado do Departamento de Geociências da Penn State, junto com Hannah McLain, Kendra Farnsworth, Daniel Glavin, Jamie Elcilla e Jason Dworkin, da NASA Goddard.
O trabalho foi financiado pelo Programa de Financiamento Interno para Cientistas da Divisão de Ciência Planetária da NASA por meio do Pacote de Trabalho de Pesquisa Laboratorial Fundamental no Goddard Space Flight Center.
