Descoberta de há quase uma década sugeriu que Marte poderia ter tido mais oxigénio, há muitos (mesmo muitos) anos. Novo estudo rejeita essa possibilidade.
Quando, em 2014, os rovers da NASA encontraram óxidos de manganês nas crateras Gale e Endeavour em Marte, a descoberta levou alguns cientistas a sugerir que o Planeta Vermelho poderia ter tido, há milhares de milhões de anos atrás, mais oxigénio na sua atmosfera.
Os minerais provavelmente exigiam água abundante e condições fortemente oxidantes para se formarem, disseram os cientistas.
Usando lições aprendidas com o registo geológico da Terra, os cientistas concluíram que a presença de óxidos de manganês indicava que Marte tinha, no seu passado, sofrido aumentos periódicos no oxigénio atmosférico – antes de descer aos níveis baixos de hoje.
Mas um novo estudo experimental da Universidade de Washington, em St. Louis, vem refutar essa opinião.
Os cientistas descobriram que em condições semelhantes às de Marte, os óxidos de manganês podem ser facilmente formados sem oxigénio atmosférico. Usando modelos cinéticos, os cientistas também mostraram que a oxidação do manganês não é possível na atmosfera rica em dióxido de carbono esperada no passado de Marte.
“A ligação entre os óxidos de manganês e o oxigénio sofre de uma série de problemas geoquímicos fundamentais”, disse Jeffrey Catalano, professor de ciências da terra e planetárias e autor correspondente do estudo publicado a 22 de dezembro na revista Nature Geoscience.
O primeiro autor do estudo é Kaushik Mitra, agora pós-doutorado e associado de investigação na Universidade Stony Brook, que concluiu este trabalho como parte da sua investigação na Universidade de Washington.
Marte é um planeta rico em elementos do grupo dos halogénios, como cloro e bromo, em comparação com a Terra. “Os halogénios ocorrem em Marte em formas diferentes das da Terra, e em quantidades muito maiores, e deduzimos que seriam importantes para o destino do manganês”, disse Catalano.
Catalano e Mitra realizaram experiências de laboratório utilizando clorato e bromato – formas dominantes destes elementos em Marte – para oxidar manganês em amostras de água que eles fabricaram para replicar fluidos da antiga superfície de Marte.
“Fomos inspirados pelas reações observadas durante a cloração da água potável”, disse Catalano. “A compreensão dos outros planetas requer por vezes que apliquemos os conhecimentos adquiridos em campos de ciência e engenharia aparentemente não relacionados”.
Os cientistas descobriram que os halogénios converteram o manganês dissolvido na água em minerais de óxido de manganês milhares a milhões de vezes mais depressa do que pelo oxigénio.
Além disso, sob as condições fracamente ácidas que os cientistas acreditam terem existido à superfície passada de Marte, o bromato produz minerais de óxido de manganês mais rapidamente do que qualquer outro oxidante disponível.
Sob muitas destas condições, o oxigénio é totalmente incapaz de formar óxidos de manganês.
“A oxidação não requer o envolvimento de oxigénio por definição”, disse Mitra. “Anteriormente, propusemos oxidantes viáveis em Marte, para além do oxigénio ou através da foto-oxidação UV, que ajudam a explicar porque é que o Planeta Vermelho é vermelho. No caso do manganês, apenas não tínhamos uma alternativa viável ao oxigénio que pudesse explicar os óxidos de manganês até agora“.
Os novos resultados alteram as interpretações fundacionais da habitabilidade passada de Marte, que é um importante motor da investigação em curso pela NASA e pela ESA.
Mas só porque provavelmente não havia oxigénio atmosférico no passado, não há razão particular para acreditar que não pudesse ter havido vida, disseram os cientistas.
“Há várias formas de vida, mesmo na Terra, que não necessitam de oxigénio para sobreviver”, disse Mitra. “Não penso nisto como um ‘revés’ à habitabilidade – apenas que provavelmente não havia formas de vida baseadas no oxigénio“.
Os extremófilos que podem sobreviver num ambiente rico em halogénios – como os organismos unicelulares que adoram sal e as bactérias que prosperam no Grande Lago Salgado e no Mar Morto na Terra – podem também dar-se bem em Marte.
“Precisamos de mais experiências realizadas nas diversas condições geoquímicas que sejam mais relevantes para planetas específicos como Marte, Vénus e ‘mundos oceânicos’ como Europa e Encélado, a fim de termos a compreensão correta e completa dos ambientes geoquímicos e geológicos nestes corpos planetários”, disse Mitra.
“Cada planeta é único por direito próprio e não podemos extrapolar as observações feitas num único planeta para compreender exatamente um planeta diferente”.
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