MaisConhecer - A vida como nós não a conhecemos: astrobiologia e a missão Marte 2020
A vida como nós não a conhecemos: astrobiologia e a missão Marte 2020
Uma representação artística de como a cratera de Jezero poderia ter parecido um lago quando água líquida ainda existia em Marte.
Por Lori Dajose - 17/02/2021
A vida como a conhecemos nunca foi encontrada em nenhum lugar de nosso sistema solar ou universo, exceto na Terra. Mas isso não significa necessariamente que não esteja lá fora.
A missão Mars 2020 é a primeira missão da NASA com um componente de astrobiologia explícito. Planejado para ser executado em várias partes ao longo de décadas, o Mars 2020 e as missões relacionadas visam ser os primeiros a devolver amostras de outro planeta com o objetivo de examiná-las em busca de sinais de vida.
Mas o que os cientistas esperam encontrar? Como eles saberão se ou quando o encontraram? O que significa para a vida na Terra se algo for encontrado, e o que significa se não for?
Para obter informações sobre essas questões, conversamos com Woody Fischer , professor de geobiologia e diretor associado do Caltech Center for Autonomous Systems and Technologies. Fischer estuda rochas antigas na Terra em busca de sinais de vida antiga.
Quais são as principais diferenças entre Marte e a Terra, em termos de potencialmente hospedar vida?
Há muitas coisas que tornam Marte diferente, mas uma grande delas é que ele não é tectonicamente ativo. De certa forma, Marte pode ser ainda mais adequado do que a Terra para preservar as assinaturas dos primeiros anos de vida. A Terra é tectonicamente ativa, então qualquer rocha do início da história do planeta, digamos de três a quatro bilhões de anos atrás, agora foi enterrada em altas temperaturas e pressões, e essas condições podem apagar quaisquer pistas sobre a vida que ela possa ter contido. A superfície marciana, por outro lado, é comparativamente inalterada por processos de superfície como a tectônica ou a erosão do poder da água. Se Marte hospedou vida de três a quatro bilhões de anos atrás, poderia ser uma evidência da vida mais antiga do sistema solar.
Sabemos que Marte costumava ser muito mais úmido e achamos que a água é um componente bastante crítico para a vida se desenvolver e prosperar. Na verdade, o local de pouso da cratera de Jezero para Marte 2020 foi escolhido porque já teve um lago do tamanho do Lago Tahoe. A água atua sobre as rochas, transforma-as, altera-as após a sua deposição. Mas agora Marte está seco. E a falta de água significa que menos alterações ocorreram. Marte poderia nos dar uma chance melhor do que a Terra para responder a perguntas sobre como era o sistema solar três ou quatro bilhões de anos atrás.
Supondo que o complexo processo de devolução de amostras traga pedaços da superfície marciana de volta à Terra, o que você procuraria nessas amostras?
Claro, encontrar um fóssil esquelético como os vistos em museus de história natural na Terra seria uma mudança de paradigma completamente. Mas prevemos que, se houvesse vida em Marte, ela seria microbiana, e os micróbios não costumam deixar fósseis esqueléticos; registros raros de micróbios no registro de rochas da Terra são filamentos e cocóides que foram sepultados por minerais.
Conhecemos alguns fatores que tendem a ser bons registradores da atividade biológica: basicamente em qualquer lugar que novos minerais como sais de carbonato estejam se formando. Esses minerais podem moldar e encapsular pedaços de seu ambiente à medida que se formam e preservam informações de fósseis microbianos na Terra. Acredita-se que os sais de carbonato estejam na cratera de Jezero, então estamos intensamente interessados ​​em coletar quaisquer amostras de carbonatos que encontrarmos para ver se preservam evidências texturais de vida. Também procuraríamos compostos biomarcadores orgânicos, que são conjuntos de moléculas cuja produção é altamente desfavorável sem a ajuda da biologia; moléculas como o colesterol em nossas próprias células são exemplos disso.
Há uma tonelada de bioassinaturas propostas. Muitos não são exclusivos da vida, ou diagnósticos da vida, mas certamente o sugerem, porque não podemos pensar em outra maneira de serem feitos sem uma célula.
Veja o caso dos estromatólitos: esses tecidos rochosos protuberantes que têm uma camada semelhante a um biscoito em flocos. Na Terra, pensamos que eles são o resíduo fóssil de redes pegajosas de bactérias chamadas esteiras microbianas. As esteiras microbianas eram comunidades biológicas incrivelmente importantes, mesmo antes de os animais evoluírem em nosso planeta. Durante a maior parte da história da vida, o registro são estromatólitos. Mas existem lacunas em nosso conhecimento de como eles são feitos - e pode até haver classes inteiras de estromatólitos que resultam de processos de crescimento mineral independentes da biologia. E se uma estrutura de estromatólito fosse encontrada em Marte e não houvesse assinaturas orgânicas adicionais nela? Procurar vida em Marte pode nos ajudar a resolver as lacunas em nossa compreensão dos processos que acontecem em nosso próprio planeta.
Por outro lado, sabemos de alguns exemplos do registro de rochas na Terra que podem enganar você. Se eu fosse mostrar a você uma seção fina de certos tipos de rocha velha sob um microscópio, você olharia para ela e diria: "Oh, certamente é uma célula. Deve ser." E eu diria: "Não, na verdade eu sei que isso é de uma rocha metamórfica. Isso foi criado em condições de temperatura e pressão que a vida não poderia atingir."
Algo que me empolga é que pesquisadores recentemente propuseram que pudéssemos procurar assinaturas de processos pré-bióticos - os processos físicos e químicos que são pré-condições para o surgimento da vida. Está absolutamente claro a partir de nossos dados atuais que Marte hospedava ambientes habitáveis, mas se eles foram ou não realmente habitados é a próxima questão. Outra forma de colocar essa questão é: havia processos ocorrendo nesses ambientes que talvez fossem os precursores de algo que poderia ter dado origem à vida? Há esta oportunidade de dizer, bem, talvez Marte nunca tenha existido, mas talvez tenha começado por esse caminho. Talvez tenha começado aquele tipo de química pré-biótica. Talvez haja uma química empolgante que aconteceu ou está acontecendo nos ambientes da superfície de Marte, mas ela nunca chegou a ganhar vida.
Quais processos são considerados precursores da vida?
Há um monte de ideias paralelas sobre quais tipos de ambientes e processos foram importantes para a gênese da vida. Mas sabemos muito pouco com certeza. E você não pode responder à pergunta hoje em ambientes modernos da Terra porque a vida é onipresente e pode superar qualquer um desses processos pré-bióticos. Mas talvez você pudesse ver evidências desses processos em um antigo ambiente de Marte. Imagine se acabarmos em Jezero, em Marte, e observarmos que há um monte de matéria orgânica e podemos caracterizar parte dessa matéria orgânica. E talvez pareça algumas das coisas que são feitas em condições de laboratório sob uma determinada configuração experimental, um sistema hidrotérmico, ou um ambiente de fonte termal, ou um lago alcalino.
Existe esta oportunidade real para descobrirmos algo incrível de Marte, mas também de descobrir algo em Marte que consideramos natural na Terra. Talvez existam maneiras abióticas de gerar alguns dos materiais e texturas que presumimos serem produzidos pela vida na Terra.
Como a comunidade científica chegaria a um consenso para declarar: "isso é um sinal de vida passada"? Existe uma definição oficial de "vida"?
Imagine que encontramos um estromatólito. Haverá pessoas na equipe e fora dela que estarão prontas para declarar vitória. "É isso, encontramos vida." Haverá também um grupo de pessoas que dirá: "Bem, espere um segundo. Como sabemos que temos tanta certeza?"
Isso vai acontecer, eu acho, conforme descobrimos esses materiais. Esse tipo de diálogo será muito importante durante esse processo.
A ciência é tão sutil. É sempre uma discussão assim. Com cada nova observação e descoberta, vem a capacidade de fazer uma pergunta mais detalhada e precisa. Atualmente, quando falamos sobre detecção de vida, sempre há advertências e se-então e esse tipo de coisa. Nem sempre traduzimos isso incrivelmente bem para o público. Mas acho que seria um grande negócio poder dizer: "Olha, estamos vendo materiais aqui que associamos à vida e vamos ter o nosso trabalho redobrado para testar isso de uma forma rigorosa, mas isso está mais perto do que nunca de entender se a vida está ou não presente em um planeta diferente do nosso. "
Como a presença de vida em Marte mudaria a forma como vemos a vida na Terra?
Imagine que você pode encontrar sinais de vida antiga em Marte. A próxima coisa que você quer ver é se existe vida que persiste no planeta até os dias atuais. Imagine que encontramos isso também. A próxima coisa que você quer saber é: isso está relacionado à vida na Terra? Até que ponto isso nos lembra de nós mesmos ou não? É um experimento completamente diferente? Se ela evoluiu ou não de forma independente em Marte, ao invés de ser parte da panspermia - a ideia de que a vida foi de alguma forma espalhada por todo o sistema solar em meteoritos ou algo assim - é realmente interessante.
Gostaríamos de saber quais são as semelhanças entre a vida em Marte e na Terra. Como a vida em Marte se reproduz? Quais são as regras para estar vivo?
Imagine que você encontrou algo como uma célula. Isso pode dizer a você que a vida deve ser encerrada em uma membrana. Como essas células coletam energia? Para as células da Terra, apenas três ou mais sabores de energia - aqueles em ligações de fosfoanidrido como em ATP [a molécula que fornece energia para impulsionar processos em seres vivos], reações redox e gradientes químicos de membrana - já foram usados, embora talvez haja estavam mais no passado que não conhecemos. Isso também se aplica a Marte? A vida lá descobriu maneiras de acessar outras fontes de energia que a vida não consegue na Terra?
As perguntas que surgem daí ficam muito empolgantes, muito rápidas. E mesmo que a panspermia acabe sendo responsável pela vida na Terra e em Marte, quando isso ocorreu? Esse tipo de coisa seria absolutamente fascinante para poder estudar. Talvez eles pudessem ser estudados em conjunto com o envio de pessoas a Marte, porque estamos talvez a uma década de fazer isso. Apesar das enormes conquistas tecnológicas associadas ao envio de um rover como o Perseverance para a cratera de Jezero, o tipo de pesquisa que você pode fazer com uma pessoa ainda está além do que somos capazes de realizar com um rover.