Estudo da NASA descobre que vida antiga poderia sobreviver 50 milhões de anos no gelo marciano

Pesquisadores do Goddard Space Flight Center da NASA e da Penn State recriaram condições semelhantes às de Marte em laboratório para testar essa ideia. Eles descobriram que pedaços de aminoácidos da bactéria E. coli, se presos no permafrost ou nas calotas polares marcianas, poderiam sobreviver por mais de 50 milhões de anos, mesmo sob radiação cósmica constante. As descobertas, publicadas na Astrobiology, sugerem que as missões em busca de vida em Marte deveriam priorizar o gelo puro ou o permafrost rico em gelo, em vez de se concentrarem principalmente nas rochas, argila ou solo.

“Cinquenta milhões de anos é muito maior do que a idade esperada para alguns atuais depósitos de gelo na superfície de Marte, que muitas vezes têm menos de dois milhões de anos, o que significa que qualquer vida orgânica presente no gelo seria preservada”, disse o co-autor Christopher House, professor de geociências, afiliado dos Institutos Huck de Ciências da Vida e do Instituto de Sistemas Terrestres e Ambientais, e diretor do Consórcio Penn State para Ciência e Tecnologia Planetária e Exoplanetária. “Isso significa que se houver bactérias perto da superfície de Marte, futuras missões poderão encontrá-las.”

Simulando Marte e a radiação cósmica em laboratório

O estudo foi liderado por Alexander Pavlov, um cientista espacial da NASA Goddard que completou um doutorado em geociências na Penn State em 2001. A equipe selou a bactéria E. coli dentro de tubos de ensaio cheios de água gelada pura. Outras amostras foram combinadas com água e materiais comumente encontrados em sedimentos marcianos, incluindo rochas à base de silicato e argila.

As amostras congeladas foram colocadas em uma câmara de radiação gama no Centro de Ciência e Engenharia de Radiação da Penn State. A câmara foi resfriada a 60 graus Fahrenheit negativos para corresponder às temperaturas das regiões geladas de Marte. As bactérias foram então expostas a radiação equivalente a 20 milhões de anos de bombardeio de raios cósmicos na superfície marciana. Posteriormente, as amostras foram seladas a vácuo e enviadas de volta ao Goddard da NASA em condições frias para testes de aminoácidos. Os pesquisadores então modelaram mais 30 anos de exposição à radiação, elevando o total para 50 milhões de anos.

Gelo Puro Protege Moléculas Orgânicas

Os resultados foram impressionantes. Na água gelada pura, mais de 10% dos aminoácidos, que são os blocos de construção das proteínas, sobreviveram à simulação completa de 50 milhões de anos. Por outro lado, amostras misturadas com sedimentos semelhantes a Marte se decompuseram 10 vezes mais rápido e não sobreviveram.

Um estudo de 2022 da mesma equipe mostrou que aminoácidos preservados em uma mistura de 10% de gelo de água e 90% de solo marciano foram destruídos mais rapidamente do que amostras contendo apenas sedimentos.

“Com base nas descobertas do estudo de 2022, pensava-se que o material orgânico contido apenas no gelo ou na água seria destruído ainda mais rapidamente do que a mistura de 10% de água”, disse Pavlov. “Portanto, foi surpreendente descobrir que os materiais orgânicos colocados apenas na água gelada são destruídos a um ritmo muito mais lento do que as amostras contendo água e solo.”

Os pesquisadores acreditam que a quebra mais rápida em amostras mistas pode acontecer porque uma película fina se forma onde o gelo toca os minerais. Essa camada poderia permitir que a radiação se movesse mais livremente e danificasse os aminoácidos.

“Enquanto estão no gelo sólido, as partículas nocivas criadas pela radiação ficam congeladas no lugar e podem não ser capazes de alcançar os compostos orgânicos”, disse Pavlov. “Estes resultados sugerem que o gelo puro ou regiões dominadas por gelo são locais ideais para procurar material biológico recente em Marte.”

Implicações para Europa e Encélado

A equipe também testou material orgânico em temperaturas semelhantes às de Europa, uma lua gelada de Júpiter, e de Encélado, uma lua gelada de Saturno. Nessas temperaturas ainda mais frias, a deterioração desacelerou ainda mais.

Pavlov disse que as descobertas são encorajadoras para a missão Europa Clipper da NASA, que estudará a camada de gelo e o oceano subterrâneo de Europa. Europa é a quarta maior das 95 luas de Júpiter. O Europa Clipper foi lançado em 2024 e está a viajar 2,9 mil milhões de quilómetros para chegar a Júpiter em 2030. A sonda realizará 49 sobrevôos próximos para determinar se os ambientes abaixo da superfície poderiam sustentar vida.

Perfurando o gelo marciano

Quando se trata de Marte, o acesso ao gelo enterrado exigirá as ferramentas certas. A missão Mars Phoenix da NASA de 2008 foi a primeira a escavar e fotografar gelo no equivalente marciano do Círculo Polar Ártico.

“Há muito gelo em Marte, mas a maior parte está logo abaixo da superfície”, disse House. “As missões futuras precisam de uma broca grande o suficiente ou de uma pá poderosa para acessá-la, semelhante ao design e às capacidades do Phoenix.”

Além de House e Pavlov, a equipe de pesquisa incluiu Zhidan Zhang, um tecnólogo de laboratório aposentado do Departamento de Geociências da Penn State, junto com Hannah McLain, Kendra Farnsworth, Daniel Glavin, Jamie Elsila e Jason Dworkin da NASA Goddard.

O trabalho foi financiado pelo Programa de Financiamento Interno para Cientistas da Divisão de Ciência Planetária da NASA por meio do pacote de trabalho de Pesquisa Laboratorial Fundamental no Goddard Space Flight Center.