A antiga argila de Marte contém as mesmas moléculas orgânicas que podem ter desencadeado a vida na Terra

Um grande grupo de cientistas, incluindo astrobiólogos da Universidade da Flórida, geofísicos e engenheiros do Laboratório de Propulsão a Jato da NASA, alguns cientistas na França e no México, e muitos outros, são os vencedores da Feira de Ciências Gizmodo de 2026.

A equipe descobriu um conjunto de sete moléculas orgânicas cruciais para a vida baseada em carbono, preservadas em depósitos de argila que o rover Curiosity da NASA havia amostrado dos restos secos de um lago com mais de 3,5 bilhões de anos dentro da cratera Gale, em Marte.

Entre estas moléculas, um produto químico contendo enxofre, o benzotiofeno, já tinha sido detectado no cosmicamente antigo meteorito Murchison – uma rocha espacial histórica com mais de 4 mil milhões de anos que é análoga aos tipos de meteoritos muito provavelmente responsáveis ​​por semear os primeiros blocos de construção da vida aqui na Terra.

A questão

A equipe por trás desta parte da missão multifacetada Curiosity da NASA deu um passo estratégico para trás em relação às questões mais importantes e importantes, como “Existe vida em Marte?” ou mesmo “Será que alguma vez existiu vida em Marte?” Em última análise, a equipa perseguiu uma questão mais fundamental: “Será que Marte alguma vez foi propício à geração dos tipos de compostos moleculares básicos necessários para sustentar a vida baseada em carbono, pelo menos como a conhecemos, aqui na Terra?”

O geofísico e cientista planetário Ashwin Vasavada – que lidera a equipe de missão do Mars Science Laboratory (MSL) da NASA para o Curiosity a partir de seu cargo no Jet Propulsion Laboratory (JPL) da NASA na Califórnia – enquadrou a questão de outra forma em sua visão geral da missão de 2022. A equipe MSL da NASA, escreveu ele, busca descobrir se Marte já teve ou não “ambientes antigos potencialmente habitáveis”.

Os resultados

O subconjunto da equipe MSL da NASA que opera remotamente seu instrumento Sample Analysis at Mars (SAM) a bordo do Curiosity descobriu sete moléculas orgânicas diversas preservadas em argila, onde provavelmente estavam ligadas a essa argila, logo abaixo da superfície da cratera Gale. Essas moléculas à base de carbono eram trimetilbenzeno, tetrametilbenzeno, benzoato de metila (AKA, éster metílico do ácido benzóico), diidronaftaleno, naftaleno, benzotiofeno e metilnaftaleno.

A descoberta destes compostos confirmou duas coisas, de acordo com Amy Williams, professora de ciências geológicas da Universidade da Florida que liderou este estudo para a equipa de instrumentos SAM da NASA.

Primeiro, mostrou que a infame falta de uma magnetosfera decente necessária para proteger Marte da radiação solar e de outros raios cósmicos não era tão grave que estes compostos orgânicos não pudessem permanecer relativamente intactos a uma pequena distância abaixo da superfície marciana. Em segundo lugar – devido à forma como o instrumento SAM realiza os seus testes químicos a partir dos seus compartimentos dentro do Curiosity – estas descobertas implicam que vários dos sete compostos orgânicos eram subprodutos químicos separados de moléculas orgânicas maiores e ainda mais complexas preservadas na argila marciana.

“Muitas pessoas pensam: ‘Oh, carbono orgânico complexo! Isso deve ser vida!'” Williams disse ao Gizmodo. “Infelizmente, para estudos de detecção de vida, é possível que esse tipo de coisa se forme abioticamente em meteoritos. Depende apenas de qual é o tipo de carbono macromolecular.”

Por outras palavras, a hipótese de trabalho mais cautelosa é que o que Williams e a equipa do SAM chamam de “fonte macromolecular indígena” dos compostos – as moléculas maiores e relevantes para a vida de onde vieram – teve origem num meteoróide no início da história do Sistema Solar. Teria sido apenas um entre muitos que se enterraram na terra marciana ao longo dos 4,5 mil milhões de anos de vida do planeta.

Para dizer o mínimo, as implicações, embora não sejam exatamente uma evidência do cartão colecionável da Topps, os marcianos, são extremamente promissoras. A descoberta da equipa SAM implica que o antigo Marte foi, no mínimo, bombardeado com os mesmos tipos de meteoritos ricos em carbono que quase certamente semearam moléculas orgânicas complexas na nossa antiga Terra. E, melhor ainda, Marte provou agora ser capaz de reter estes blocos de construção essenciais para a vida sob o seu solo ao longo de milhares de milhões de anos. Essa é uma ótima notícia para os aspirantes a exploradores marcianos de todas as faixas fiscais.

“Pelo menos algum subconjunto das moléculas que vimos é muito consistente com o que vemos nos condritos carbonáceos e (outros) meteoritos”, disse Williams ao Gizmodo.

Mas ainda há esperança de que os carbonos orgânicos ainda desconhecidos e mais complexos da cratera Gale possam ser algo que realmente foi criado por vida alienígena nativa de Marte.

O instrumento SAM da Curiosity é, em resumo, um laboratório de química úmida interplanetário, primeiro de seu tipo, operado remotamente, robusto e interplanetário. Ele amontoa uma bancada de equipamentos de testes científicos de nível laboratorial em um dispositivo de viagem espacial do tamanho de um micro-ondas dos anos 1970. Para analisar a composição química de suas amostras de teste, a ferramenta de cromatografia de massa e espectrometria de massa (GC/MS) Flight Model do SAM é, por necessidade, um dispositivo mãos-livres que decompõe os compostos complexos descobertos pelo rover Curiosity em compostos orgânicos menores, mais gasosos e mais facilmente testáveis.

“Algumas pessoas podem ficar desapontadas: ‘Ah, você não pode dizer que encontrou essa molécula mais complexa ou aquela coisa mais complexa’”, explicou Williams ao Gizmodo. “E acho que tudo bem neste estudo, porque o que demonstramos é que existe matéria orgânica mais complexa (em Marte). Nós separamos isso com o experimento.”

Por que eles fizeram isso

Uma coisa crucial a compreender sobre a descoberta da equipa SAM este ano é que está a ser preparada há mais de duas décadas – um sucesso nascido do tipo de planeamento a longo prazo e da continuidade disciplinada de capacidades que apenas grandes instituições como a NASA provavelmente se dariam ao trabalho de tentar. O conceito de desenvolver um laboratório químico automatizado em miniatura sob a sigla SAM, na verdade, data pelo menos de 2004, quando a ideia foi apresentada pela primeira vez na 35ª Assembleia Científica do Comité de Investigação Espacial (COSPAR), co-organizada pela Agência Espacial Europeia em Paris.

Na altura em que William Brinckerhoff, então investigador de física aplicada na Johns Hopkins, foi co-autor destas primeiras propostas de SAM, o objectivo de caçar substâncias orgânicas marcianas surgiu em resposta directa à estranha ausência destas moléculas durante as missões Viking da NASA no final da década de 1970.

“Com o Viking, realmente não vimos nada. Vimos talvez duas moléculas – e foi necessária muita reinterpretação para dizer por que estávamos faltando os compostos orgânicos ali”, explicou Williams.

A missão Viking conduziu a sua própria experiência de GC/MS, que, como Brinckerhoff e os seus colegas colocaram no seu estudo preliminar sobre a viabilidade do SAM, pode ter “destruído” aminoácidos marcianos de outra forma detectáveis ​​através do aquecimento durante esse processo. O sistema dos Vikings também não era sensível o suficiente para detectar vestígios modestos de outros compostos orgânicos como aminas.

“Além disso, a Viking coletou amostras apenas dos primeiros centímetros de profundidade do solo marciano, onde o material orgânico foi oxidado/destruído pelo H2O2 atmosférico (ou seja, o agente de branqueamento, peróxido de hidrogênio…) ou pelo oxigênio atômico”, escreveram Brinckerhoff e seus co-autores.

Mas “ausência de evidência não é evidência de ausência”, como todos, desde o luminar da ciência espacial Carl Sagan até o agente fictício do FBI Fox Mulder, disseram sobre a busca por vida extraterrestre. A boa ciência significa que, quando a sua sonda espacial Viking não encontra nenhuma molécula de carbono interessante depois de escavar apenas alguns centímetros na terra marciana, então você só precisa enviar outra sonda que possa cavar mais fundo.

Por que eles são vencedores

Resumindo, isso foi difícil. É evidentemente uma contribuição importante e valiosa para a nossa compreensão do potencial de vida fora da Terra, mas ao atribuir um prémio, por vezes, deveriam ser concedidas dispensas especiais quando a realização em si era muito, muito difícil. Além disso, também tem sido claramente um caminho longo e sinuoso. Brinckerhoff, por exemplo, ainda é co-investigador do SAM agora, 22 anos depois, na sua função atual no Goddard Space Flight Center da NASA.

“As pessoas construíram este instrumento (SAM) quando eu ainda estava na faculdade”, disse Williams, que agora é mãe, ao Gizmodo. “E agora tive a oportunidade de ajudar a liderar uma destas experiências, e agora os meus alunos de pós-graduação estão a trabalhar com esses dados para tentar aprofundar as nossas interpretações do que vemos no ruído desta experiência. Portanto, é uma coisa geracional, com certeza.”

Também houve contratempos inesperados. O rover Curiosity da NASA foi concebido, entre outras coisas, para perfurar poços no leito do lago da Cratera Gale para a extracção de amostras profundas – mas, a 1 de Dezembro de 2016, o motor retráctil da sua broca ficou preso.

“Pouco antes de escalarmos um cume e estarmos prestes a cair nesta unidade de argila pela primeira vez, este motor para de funcionar”, disse o líder da equipe MSL no JPL da NASA, Ashwin Vasavada, ao Gizmodo. “E, se nunca tivéssemos conseguido movê-lo, nunca teríamos perfurado novamente em toda a missão (…) Nunca teríamos (o) novo papel.”

O que se seguiu foi cerca de um ano de drama de alto risco, Apolo 13 encontra Parede-Eenquanto Vasavada e sua equipe de cientistas e engenheiros solucionavam remotamente os problemas de seu frágil robô marciano de seis rodas. “Nós meio que persuadimos o motor a se mover, em seu estado meio quebrado, para onde ele estava saindo além dos dentes”, lembrou Vasavada.

“Tivemos que basicamente ensinar o rover novamente como perfurar rochas”, disse ele ao Gizmodo. “Tivemos que aprender sozinhos, utilizando o nosso banco de testes na Terra. Depois tivemos que codificar um novo software de voo para ensinar o rover.”

Embora o laboratório de química úmida SAM da Curiosity tivesse dezenas de pequenos copos de reagente químico semelhantes a Keurig para dissolver amostras de argila para seus testes moleculares de GC/MS, ele tinha apenas dois copos do reagente mais exclusivo necessário para este estudo, o hidróxido de tetrametilamônio (TMAH). E, quando a equipa chegou ao local certo para perfurar estes testes fatídicos, o ano era 2020 – uma altura em que, como devem lembrar-se, o mundo estava num confinamento pandémico devido a um novo coronavírus.

“Toda a nossa equipe do JPL, em cerca de uma semana, aprendeu como fazer tudo o que costumávamos fazer aqui em uma sala (…) com todos os nossos monitores e equipamentos sofisticados (…) em nossos laptops e monitores em nossas salas de estar”, disse Vasavada.

O que vem a seguir

Além de mais experiências científicas itinerantes em torno da cratera Gale para o Curiosity e de mais análises dos dados que recolhe aqui na Terra, o sucesso da equipa inspirou uma versão de próxima geração do seu instrumento SAM, chamado Mars Organic Molecule Analyzer. Este novo laboratório remoto de química úmida será lançado com o rover Rosalind Franklin Mars da Agência Espacial Europeia em 2028. E outro instrumento semelhante está programado para se aventurar na lua de Saturno, Titã, a bordo do helicóptero Dragonfly da NASA naquele mesmo ano.

A equipe

Os membros da equipe incluíram Amy J. Williams, do Departamento de Ciências Geológicas da Universidade da Flórida; Ashwin R. Vasavada, do Laboratório de Propulsão a Jato da NASA, que agora atua como cientista do projeto do Laboratório de Ciências de Marte da NASA; o falecido astrobiólogo da NASA Rafael Navarro-Gonzalez (1959-2021) da Universidade Nacional Autônoma do México; a química analítica Caroline Freissinet do Laboratório de Atmosferas, Observações e Espaço (LATMOS) na França; a astrobióloga Jennifer L. Eigenbrode; e inúmeros outros cientistas do Goddard Space Flight Center da NASA, bem como muitos, muitos, mais investigadores dedicados que partilham esta conquista.

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