Crédito de imagem: NASA / JPL
Durante o briefing da missão da NASA na terça-feira sobre o progresso do veículo espacial em Meridiani Planum, principal investigador da Mars Exploration Rover (MER), Steve Squyres apresentou não apenas novas evidências surpreendentes da água, mas outra nova peça do quebra-cabeça astrobiológico maior: água e enxofre. "Com essa quantidade de sulfato [até 40% de sais de enxofre em alguns lugares perto do local de pouso do Opportunity], você precisa ter água envolvida".
Mas a água é apenas a primeira peça do quebra-cabeça de qualquer quadro biológico futuro para o planeta vermelho, segundo os cientistas da missão. Esse sentimento foi sublinhado ao considerar apenas algumas das peças do quebra-cabeça ainda ausentes. O tempo, por exemplo, é um elemento ainda a ser considerado. “Sabemos que os principais e menores elementos biogênicos essenciais existem em Marte”, escreveu Rocco Mancinelli, cientista do Instituto SETI: “O principal fator para determinar se a vida poderia ter surgido em Marte consiste em determinar se a água líquida existia em sua superfície por tempo suficiente. Tempo. A história da água está na mineralogia das rochas. ”
Habitabilidade e Energia
Mas agora que algumas partes locais de Marte mostram a promessa mineralógica de apenas essa água, pelo menos temporariamente "embebida" em seu registro geológico, que outros ingredientes importantes podem ser necessários a seguir, principalmente para apoiar um argumento convincente da habitabilidade antiga? A pergunta difícil pede uma comparação com o que os microbiologistas sabem sobre a vida na Terra, então é preciso começar com um experimento mais simples: como um micróbio resistente da Terra sobreviveria hoje em Marte?
Não é particularmente bom, de acordo com a maioria dos microbiologistas. Os problemas compostos de baixas temperaturas, baixas pressões e energia escassa são variados em Marte de hoje, mesmo quando "hoje" é considerado para incluir as últimas dezenas de milhões de anos na história meteorológica de Marte.
Comparado à temperatura média da Terra de 15 ° C (59 ° F), Marte globalmente tem uma temperatura média de -53 ° C (-63,4 ° F). Enquanto as temperaturas transitórias ocasionalmente sobem acima do ponto de congelamento da água nas regiões equatoriais em torno de ambos os locais de aterrissagem, a maioria dos cenários biológicos precisa de uma injeção de calor básico. Um caso habitável para o planeta vermelho geralmente apresenta Marte perdido há muito tempo - mais úmido e mais quente do que aquilo que pode parecer hostil até às formas de vida mais difíceis conhecidas hoje.
A próxima geração de micróbios melhores, Desulfotomaculum
Mas uma vez que uma fonte de água é identificada, talvez o maior problema imediato em Marte seja a atmosfera muito fina e respirável, que representa apenas 1% da pressão do nível do mar na Terra. Se exposto na superfície, um micróbio hoje em Marte rapidamente dessicará e congelará. Ou seja, a menos que possa causar algum tipo de hibernação quando o ambiente se tornar extremo à sua biologia preferida. Um candidato microbiano promissor deve desenvolver alguns meios para esporular, pois seria uma grande vantagem hibernar durante longos períodos sempre que o tempo marciano se tornasse inóspito.
Os cientistas intrigados com as evidências de água antigas - e até agora local - descobertas perto do local do Opportunity levantaram a questão especulativa: as bactérias formadoras de esporos e redutoras de sulfato ofereceriam um novo organismo modelo para a próxima geração de caçadores de micróbios de Marte?
De acordo com um veterano membro da equipe de ciência da Viking e da MER, Benton Clark, um desses candidatos tem sido um dos principais candidatos a enfrentar as duras condições marcianas que, de outra forma, poderiam estressar fatalmente um micróbio. Clark, da Lockheed Martin em Denver, disse que "eu sempre tive um organismo favorito, o Desulfotomaculum, que é um organismo que pode viver sem sulfato, como encontramos nessas rochas".
Desde 1965, quando o esporo-primeiro foi descoberto e classificado, sua biologia oferece alguns dos melhores extremos para a sobrevivência microbiana. Viver sem luz solar enquanto forma esporos quando o clima fica frio ou seco pode fazer desse organismo resistente um modelo a ser considerado entre os futuros cientistas planetários.
Independência Primitiva da Energia Solar
Vagamente, o nome Desulfotomaculum significa 'salsicha' que reduz os compostos de enxofre. É um organismo em forma de bastão; o latim, tomaculum, significa "linguiça". Desulfotomaculum é um anaeróbio, o que significa que não requer oxigênio. Terrestre, é encontrado no solo, na água e nas regiões geotérmicas e no intestino de insetos e rumos de animais. Seu ciclo de vida depende da redução de compostos de enxofre como sulfato de magnésio (ou sais de epsom) em sulfeto de hidrogênio.
Os micróbios metabolizadores do enxofre usam uma forma muito primitiva de geração de energia: sua ação química é tão importante quanto seu habitat imediato. Pelo que sabemos sobre as condições na Terra primitiva, provavelmente estava quente e havia muito ultravioleta (UV). Era uma atmosfera redutora, então coisas como sulfeto de hidrogênio como fonte inorgânica de energia são provavelmente o que estava disponível para uso. Na Terra, algumas espécies de Desulfotomaculum crescem de maneira ideal a 30-37 C, mas podem crescer em outras temperaturas, dependendo de qual das quase 20 espécies de Desulfotomaculum está sendo cultivada.
No planeta frio e seco, tão distante do Sol, qualquer coisa que metabolize com sucesso também se beneficiaria de algumas novas vias além da fotossíntese para produzir energia. Surpreendentemente, embora certos tipos de riscos de radiação em Marte possam ser traiçoeiros, a falta da luz solar UV em si é um problema imediato. Que tipo e intensidade da luz solar podem ser mais úteis para a vida comum em verde ou rica em clorofila na Terra? Ou quando um micróbio pode prosperar apenas com sombra útil da cobertura do solo ou uma saliência rochosa escura. Fazer sem luz solar direta pode ser uma norma marciana.
“[Desulfotomaculum] precisa de um pouco de hidrogênio para fazer isso, mas [enxofre] é sua fonte de energia. Pode funcionar independentemente do sol ”, disse Clark. "A razão de eu gostar desse último organismo é porque ele também pode formar esporos, para que possa hibernar durante esses períodos intermediários em Marte entre os períodos mais quentes e as diferenças na obliquidade [solar] que conhecemos".
“Portanto, além da evidência física de fósseis”, disse Clark, “você pode ter evidências químicas. Acontece que o enxofre é um daqueles marcadores que funcionam muito bem no fracionamento isotópico. Quando organismos vivos processam enxofre, eles tendem a fracionar isótopos de maneira diferente das formas geológicas ou mineralógicas ... Portanto, existem organismos e formas isotópicas para procurá-lo. Para fazer a análise isotópica, você provavelmente terá as amostras de volta na Terra. "
Preservando a vida
O geólogo do MIT, John Grotzinger, levantou a questão desafiadora de como um futuro planejador de missão pode começar a formular uma estratégia biológica geral. Depois de pousar com sucesso próximo a esse tipo de afloramento no local do Opportunity, uma futura missão de Marte pode procurar evidências de vida fóssil? “A resposta a esta pergunta é muito simples. Na Terra, que é a única experiência que temos, encontrar fósseis preservados em rochas antigas é muito raro. Você tem que fazer todo o possível para otimizar a situação para a preservação deles. ”
Desde o início da missão do Opportunity, Andrew Knoll, paleontólogo de Harvard e membro da equipe de ciências da MER, disse à Astrobiology Magazine que: “A verdadeira questão que se deseja ter em mente ao pensar em Meridiani é: o que, se houver, assinaturas de que a biologia é realmente preservada em rochas diageneticamente estáveis? ..Se a água está presente na superfície marciana por 100 anos a cada 10 milhões de anos, isso não é muito interessante para a biologia. Se estiver presente por 10 milhões de anos, isso é muito interessante. "
"Você se preocupa primeiro com a preservação", enfatizou Grotzinger. “Você direciona sua estratégia para otimizar a preservação. Se houvesse algo lá, essas [condições podem ser] ideais para cápsulas do tempo ... mas é um desafio. ... Queremos insistir na interpretação desses resultados neste momento. ”
"Fique ligado", concluiu Squyres.
Fonte original: NASA / Astrobiology Magazine
