Rover Curiosity faz inventário de ingrediente-chave da vida

Utilizando dados do rover Curiosity da NASA, cientistas mediram pela primeira vez o carbono orgânico total – um componente chave nas moléculas da vida – nas rochas marcianas.

“O carbono orgânico total é uma das várias medições [ou índices] que nos ajudam a compreender quanto material está disponível como matéria-prima para a química pré-biótica e potencialmente biológica”, disse Jennifer Stern do Centro de Voo Espacial Goddard da NASA em Greenbelt, no estado norte-americano de Maryland.

“Encontrámos pelo menos 200 a 273 partes por milhão de carbono orgânico. Isto é comparável ou mesmo superior à quantidade encontrada nas rochas em locais de muito pouca vida na Terra, tais como partes do Deserto do Atacama na América do Sul, e mais do que foi detetado nos meteoritos marcianos”, acrescentou.

O carbono orgânico é carbono ligado a um átomo de hidrogénio. É a base das moléculas orgânicas, que são criadas e utilizadas por todas as formas de vida conhecidas. No entanto, o carbono orgânico em Marte não prova a existência de vida porque também pode vir de fontes não vivas, tais como meteoritos e vulcões, ou ser formado no local por reações à superfície.

O carbono orgânico já tinha sido encontrado anteriormente em Marte, mas as medições anteriores apenas produziram informação sobre determinados compostos, ou representavam medições que capturam apenas uma porção do carbono nas rochas. A nova medição indica a quantidade total de carbono orgânico nestas rochas.

Embora a superfície de Marte seja agora inóspita para a vida, existem evidências de que há milhares de milhões de anos o clima era mais semelhante ao da Terra, com uma atmosfera mais espessa e água líquida que fluía em rios e mares.

Uma vez que a água líquida é necessária para a vida tal como a entendemos, os cientistas pensam que a vida marciana, se é que alguma vez evoluiu, poderia ter sido sustentada por ingredientes chave como o carbono orgânico, se presente em quantidades suficientes.

O Curiosity está a avançar no campo da astrobiologia ao investigar a habitabilidade de Marte, estudando o seu clima e geologia. O rover perfurou amostras de rochas lamacentas com 3,5 mil milhões de anos na formação denominada “Yellowknife Bay” da Cratera Gale, o local de um antigo lago marciano. Este lamito na Cratera Gale foi formado como sedimento muito fino (a partir do desgaste físico e químico das rochas vulcânicas) que assentou no fundo do lago e foi enterrado.

O carbono orgânico fazia parte deste material e foi incorporado no lamito. Além de água líquida e carbono orgânico, a Cratera Gale tinha outras condições propícias à vida, tais como fontes de energia química, baixa acidez e outros elementos essenciais para a biologia, tais como oxigénio, azoto e enxofre.

“Basicamente, este local teria oferecido um ambiente habitável para a vida, se é que alguma vez esteve presente”, disse Stern, autora principal de um artigo sobre esta investigação publicado dia 27 de junho na revista PNAAS (Proceedings of the National Academy of Sciences).

Para fazer a medição, o Curiosity entregou a amostra ao seu instrumento SAM (Sample Analysis at Mars), onde um forno aqueceu a rocha em pó a temperaturas progressivamente mais elevadas. Esta experiência utilizou oxigénio e calor para converter o carbono orgânico em dióxido de carbono (CO2), cuja quantidade é medida para obter a quantidade de carbono orgânico nas rochas.

A adição de oxigénio e calor permite que as moléculas de carbono se partam e reajam com o oxigénio para produzir CO2. Algum carbono está fixado em minerais, pelo que o forno aquece a amostra a temperaturas muito elevadas para decompor esses minerais e libertar o carbono para o converter em CO2.

A experiência foi realizada em 2014, mas foram necessários anos de análise para compreender os dados e colocar os resultados no contexto de outras descobertas da missão na Cratera Gale. A experiência de recursos intensivos foi realizada apenas uma vez durante os 10 anos do Curiosity em Marte.

Este processo também permitiu com que o SAM medisse as proporções de isótopos de carbono, o que ajuda a compreender a fonte de carbono. Os isótopos são versões de um elemento com pesos (massas) ligeiramente diferentes, devido à presença de um ou mais neutrões extra no centro (núcleo) dos seus átomos.

Por exemplo, o carbono-12 tem seis neutrões enquanto o mais pesado carbono-13 tem sete neutrões. Uma vez que os isótopos mais pesados tendem a reagir um pouco mais lentamente do que os isótopos mais leves, o carbono da vida é mais rico em carbono-12.

“Neste caso, a composição isotópica só nos pode realmente dizer que parte do carbono total é carbono orgânico e que parte é carbono mineral”, disse Stern.

“Embora a biologia não possa ser completamente excluída, os isótopos também não podem ser realmente utilizados para suportar uma origem biológica para este carbono, porque o intervalo de variação sobrepõe-se ao carbono ígneo (vulcânico) e ao material orgânico meteorítico, que são muito provavelmente a fonte deste carbono orgânico”, acrescentou.