Curiosity em Marte: nova análise de compostos orgânicos reacende hipótese de vida

Um pequeno fragmento de rocha marciana, perfurado por um explorador solitário, voltou a levantar a pergunta mais antiga da exploração espacial: terá Marte tido vida?

Uma nova análise dos dados do veículo Curiosity, conjugada com simulações laboratoriais, colocou os cientistas perante um dilema. As concentrações de compostos orgânicos detetadas numa rocha do planeta vermelho são tão elevadas que os modelos de origem exclusivamente química, sem intervenção de seres vivos, parecem já não conseguir explicá-las.

A descoberta do Curiosity em Marte que intriga os cientistas

Em 2023, o veículo Curiosity, da NASA, estudava sedimentos na cratera Gale, uma antiga bacia onde outrora existiu um lago. Numa das amostras de rocha sedimentar, os instrumentos do robô identificaram compostos orgânicos com cadeias de carbono de até 12 átomos.

A descoberta chamou a atenção num planeta sujeito, há milhares de milhões de anos, à radiação intensa do espaço e protegido por uma atmosfera rarefeita. Embora os compostos orgânicos sejam comuns no Universo, em Marte aparecem geralmente em vestígios modestos. Desta vez, a quantidade era demasiado elevada para passar despercebida.

O volume de moléculas orgânicas preservadas nessa rocha indica que, num passado distante, Marte pode ter sido muito mais “químico” - ou muito mais “biológico” - do que se imaginava.

A primeira hipótese discutida na altura apontava para substâncias semelhantes a ácidos gordos, moléculas profundamente associadas à vida na Terra. Integram a estrutura fundamental das membranas celulares, revestem organismos e participam em inúmeras reações metabólicas. O Curiosity, porém, não transporta um laboratório completo: consegue “cheirar” e aquecer amostras, decompor moléculas e identificar fragmentos, mas não dispõe da mesma resolução de um laboratório terrestre.

Vida antiga ou química criativa?

O dilema surgiu de imediato: seriam estas moléculas um biossinal, um vestígio de antigos microrganismos marcianos, ou poderiam ter-se formado apenas por processos físicos e químicos, sem intervenção da vida?

Na Terra, os ácidos gordos e outras cadeias orgânicas semelhantes indicam frequentemente atividade biológica. No entanto, geólogos e astroquímicos sabem que rochas, calor, água e energia também podem formar moléculas complexas sem que haja células por perto. A equipa decidiu, por isso, testar até onde poderia chegar a química “sem vida”.

O que a nova investigação fez de diferente

Como não tinham acesso direto à rocha marciana, os investigadores recriaram o problema na Terra. Cientistas ligados à NASA e a laboratórios europeus utilizaram simulações de rochas análogas às de Marte e expuseram-nas a doses de radiação equivalentes a cerca de 80 milhões de anos à superfície do planeta.

O objetivo era medir a quantidade de matéria orgânica capaz de sobreviver a um bombardeamento tão prolongado de partículas energéticas e radiação ultravioleta. Já se sabia que este tipo de exposição destrói facilmente moléculas orgânicas, sobretudo num planeta com pouca atmosfera, como Marte.

Os modelos mostraram que, para o Curiosity detetar tanto carbono hoje, a rocha teria de ter começado com quantidades descomunais de compostos orgânicos no passado remoto.

Depois, os cientistas avaliaram todas as principais fontes não biológicas possíveis desse depósito inicial de moléculas.

As hipóteses “sem vida” que foram caindo uma a uma

Entre as possíveis origens abióticas, foram consideradas várias vias:

• Deposição contínua de poeira cósmica rica em carbono à superfície de Marte;
• Queda de meteoritos com matéria orgânica complexa;
• Química atmosférica num Marte antigo, mais denso e húmido;
• Substâncias produzidas no interior do planeta e transportadas até à superfície por impactos.

Todos estes cenários foram quantificados através de modelos de fluxo de matéria, taxas de queda de meteoritos e curvas de destruição molecular pela radiação. O resultado surpreendeu parte da comunidade científica: nenhum modelo abiótico conseguiu atingir a concentração observada na rocha perfurada pelo Curiosity.

Os meteoritos e a poeira espacial transportam, de facto, moléculas orgânicas. Contudo, mesmo acumulados ao longo de milhões de anos, não se aproximam da quantidade inferida para aquele sedimento específico. A hipótese de uma antiga atmosfera marciana rica em compostos de carbono encontrou outro obstáculo: exigiria uma proporção de metano face ao dióxido de carbono muito superior à considerada plausível pelos modelos climáticos.

Também a ideia de compostos formados nas profundezas de Marte e projetados para a superfície por impactos ficou enfraquecida. Se esse processo tivesse ocorrido, a composição mineral da rocha seria diferente e apresentaria sinais de aquecimento intenso ou de mistura com material do manto. Não é isso que se verifica no local estudado.

Quando a explicação mais simples começa a incomodar

No final dos testes, manteve-se um dado: todas as explicações puramente químicas pareciam frágeis. Isso não significa que “se tenha provado a existência de vida em Marte”, mas altera o peso relativo das hipóteses. Se a explicação abiótica se torna demasiado difícil de conciliar com os dados, a hipótese biológica deixa de ser uma fantasia distante e passa a ser uma concorrente séria.

Os dados não obrigam a aceitar que já existiu vida em Marte, mas empurram a ciência para uma encruzilhada onde a biologia volta a ser uma possibilidade concreta.

Os próprios autores da investigação, publicada na revista Astrobiology, mantêm-se cautelosos. Continua a faltar uma assinatura definitiva: padrões isotópicos, estruturas celulares fossilizadas ou cadeias orgânicas organizadas em disposições típicas do metabolismo. Os instrumentos atuais do Curiosity não conseguem detetar nenhum desses sinais.

O papel dos futuros veículos e da missão de retorno de amostras

Para ultrapassar o impasse, a comunidade espacial aposta em duas frentes. A primeira envolve veículos capazes de perfurar a maior profundidade, como o europeu ExoMars, que ainda aguarda lançamento. A alguns metros abaixo da superfície, a radiação é muito menos intensa e as moléculas poderão estar mais bem preservadas.

A segunda frente é um plano mais ambicioso: trazer rochas marcianas para serem analisadas em laboratórios na Terra. A missão de retorno de amostras de Marte, Mars Sample Return, concebida em parceria pela NASA e pela ESA, prevê recolher os tubos selados que o veículo Perseverance já está a depositar na cratera Jezero e enviá-los de regresso num foguetão lançado da própria superfície marciana.

Só num laboratório terrestre será possível, por exemplo, medir com precisão a proporção de isótopos de carbono nas moléculas detetadas. Na Terra, as formas de vida tendem a “preferir” determinados isótopos, deixando uma assinatura subtil na matéria orgânica. Encontrar um sinal semelhante em rochas marcianas seria um ponto de viragem.

Conceitos que ajudam a compreender a controvérsia

Dois termos surgem constantemente nestas discussões: “compostos orgânicos” e “biossinal”. Não são sinónimos. Os compostos orgânicos são moléculas baseadas em carbono, frequentemente com hidrogénio, oxigénio, azoto ou enxofre. Podem formar-se tanto em células vivas como em reações puramente físicas ou químicas.

Um biossinal vai mais longe: é qualquer vestígio que indique, com uma boa probabilidade, a ação direta ou indireta de seres vivos. Pode tratar-se de uma molécula específica, de um padrão químico, de uma textura numa rocha ou até de um gás atmosférico numa concentração invulgar. A rocha da cratera Gale situa-se precisamente na fronteira entre estes dois mundos: já ultrapassa a categoria de simples “orgânicos genéricos”, mas ainda não chega, de forma definitiva, a “biossinal confirmado”.

Cenários possíveis para o passado de Marte

Os dados atuais deixam em aberto vários cenários de trabalho para os investigadores. Um deles admite que o antigo Marte tinha lagos permanentes, vulcanismo moderado e fontes hidrotermais sob o leito desses lagos. Nesse ambiente, poderiam ter surgido grandes quantidades de moléculas orgânicas, possivelmente com a participação de minerais ricos em ferro e enxofre, sem envolver vida.

Outro cenário é mais arrojado: microrganismos teriam aparecido nesses lagos, produzido e modificado matéria orgânica e desaparecido posteriormente, à medida que o clima marciano mudava. Aquilo que o Curiosity observa hoje seriam restos muito degradados desse período biológico curto, mas intenso. Por enquanto, ambos os cenários continuam em aberto.

Estas discussões também ajudam a decidir onde perfurar, que rochas privilegiar e que instrumentos enviar nas próximas missões. Ganham prioridade as zonas que combinaram água parada, sedimentos finos e proteção parcial contra a radiação. Cada novo dado pode reforçar ou enfraquecer as hipóteses, ajustando a história que os cientistas procuram reconstituir para Marte.