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OS SAIS PODEM SER UMA PEÇA IMPORTANTE DO PUZZLE ORGÂNICO DE MARTE
25 de maio de 2021

 


Olhando para trás, para uma duna que o rover Curiosity da NASA atravessou, imagem esta obtida pelo instrumento Mastcam do rover no dia 9 de fevereiro de 2014, ou o 538.º dia marciano, ou sol, da sua missão. Para efeitos de escala, a distância entre as marcas paralelas das rodas é de aproximadamente 2,7 metros. A duna tem 1 metro de altura.
Crédito: NASA/JPL-Caltech/MSSS

 

Uma equipa da NASA descobriu que provavelmente existem sais orgânicos em Marte. Como fragmentos de cerâmica antiga, estes sais são os remanescentes químicos de compostos orgânicos, como aqueles detetados anteriormente pelo rover Curiosity da NASA. Compostos e sais orgânicos em Marte podem ter sido formados por processos geológicos ou podem ser remanescentes de vida microbiana antiga.

Além de acrescentar mais evidências à ideia de que já houve matéria orgânica em Marte, a deteção direta de sais orgânicos também apoiaria a habitabilidade marciana dos dias modernos, visto que na Terra alguns organismos podem usar sais orgânicos, como oxalatos e acetatos, como energia.

"Se determinarmos que existem sais orgânicos concentrados algures em Marte, vamos querer investigar mais detalhadamente estas regiões e, idealmente, perfurar mais fundo abaixo da superfície, onde a matéria orgânica pode estar melhor preservada," disse James M. T. Lewis, geoquímico orgânico que liderou esta investigação, publicada dia 30 de março na revista Journal of Geophysical Research: Planets. Lewis trabalha no Centro de Voo Espacial Goddard da NASA em Greenbelt, no estado norte-americano de Maryland.

As experiências laboratoriais de Lewis e a análise de dados do SAM (Sample Analysis at Mars), um laboratório de química portátil dentro da barriga do Curiosity, apontam indiretamente para a presença de sais orgânicos. Mas a sua identificação direta em Marte é difícil de fazer com instrumentos como o SAM, que aquece o solo e as rochas marcianas para libertar gases que revelam a composição destas amostras. O desafio é que o aquecimento de sais orgânicos produz apenas gases simples que poderiam ser libertados por outros ingredientes no solo marciano.

No entanto, Lewis e a sua equipa propõem que outro instrumento do Curiosity, o CheMin (Chemistry and Mineralogy), que usa uma técnica diferente para examinar o solo marciano, poderia detetar certos sais orgânicos se estiverem presentes em quantidades suficientes. Até agora, o CheMin não detetou sais orgânicos.

Encontrar moléculas orgânicas, ou os seus remanescentes de sal orgânico, é essencial na busca da NASA por vida noutros mundos. Mas esta é uma tarefa desafiadora à superfície de Marte, onde milhares de milhões de anos de radiação apagaram ou fragmentaram a matéria orgânica. Como um arqueólogo que desenterra pedaços de cerâmica, o Curiosity recolhe solo e rochas marcianas, que podem conter pequenos pedaços de compostos orgânicos, e depois o SAM e outros instrumentos identificam a sua estrutura química.

 

Usando dados que o Curiosity transmite para a Terra, cientistas como Lewis e a sua equipa tentam juntar estas peças partidas do puzzle orgânico. O seu objetivo é inferir a que tipo de moléculas maiores podem ter pertencido e o que essas moléculas podem revelar sobre o ambiente antigo e biologia potencial de Marte.

"Estamos a tentar desvendar milhares de milhões de anos de química orgânica," disse Lewis, "e nesse registo orgânico pode estar o prémio final: evidências de que já existiu vida no Planeta Vermelho."

Embora alguns especialistas tenham previsto durante décadas que compostos orgânicos antigos estão preservados em Marte, foram necessárias experiências do SAM do rover Curiosity para confirmar isto. Por exemplo, em 2018, a astrobióloga Jennifer L. Eigenbrode, de Goddard, liderou uma equipa internacional de cientistas da missão Curiosity que relatou a deteção de uma miríade de moléculas contendo um elemento essencial da vida como a conhecemos: carbono. Os cientistas identificam a maioria das moléculas que contêm carbono como "orgânicas".

"O facto de haver matéria orgânica preservada em rochas com 3 mil milhões de anos, e de nós a termos encontrado à superfície, é um sinal muito promissor de que poderemos obter mais informações de amostras melhor preservadas abaixo da superfície," disse Eigenbrode. Ela trabalhou com Lewis neste novo estudo.

Analisando sais orgânicos no laboratório

Há décadas atrás, os cientistas previram que os compostos orgânicos em Marte poderiam estar a decompor-se em sais. Estes sais, argumentaram, teriam mais probabilidade de persistir à superfície marciana do que moléculas grandes e complexas, como as que estão associadas ao funcionamento dos seres vivos.

Se houvessem sais orgânicos presentes nas amostras de Marte, Lewis e a sua equipa quereriam então descobrir como o aquecimento no forno do SAM podia afetar os tipos de gases libertados. O SAM funciona aquecendo amostras a mais de 1000º C. O calor quebra as moléculas, libertando algumas como gases. Diferentes moléculas libertam diferentes gases a temperaturas específicas; portanto, ao observar quais as temperaturas que libertam determinados gases, os cientistas podem inferir a composição da amostra.

"Ao aquecer amostras marcianas, podem acontecer muitas interações entre minerais e matéria orgânica que dificultam a obtenção de conclusões das nossas experiências, de modo que o trabalho que estamos a fazer é tentar separar estas interações para que os cientistas que fazem análises em Marte possam usar estas informações," disse Lewis.

Lewis analisou uma variedade de sais orgânicos misturados com um pó de sílica inerte para replicar uma rocha marciana. Também investigou o impacto da adição de percloratos às misturas de sílica. Os percloratos são sais que contêm cloro e oxigénio e são comuns em Marte. Os cientistas há muito que se preocupam com a possibilidade de interferirem em experiências que procuram indícios de matéria orgânica.

De facto, os investigadores descobriram que os percloratos interferiram com as suas experiências e descobriram em que medida. Mas também descobriram que os resultados recolhidos de amostras contendo percloratos combinavam melhor com os dados do SAM do que quando os percloratos estavam ausentes, aumentando a probabilidade de que sais orgânicos estão presentes em Marte.

Além disso, Lewis e a sua equipa relataram que os sais orgânicos podem ser detetados pelo instrumento CheMin do Curiosity. Para determinar a composição de uma amostra, o CheMin dispara raios-X e mede o ângulo a que os raios-X são difratados em direção ao detetor.

As equipas do SAM e do CheMin do Curiosity vão continuar a procurar sinais de sais orgânicos enquanto o rover se desloca para uma nova região no Monte Sharp, situado na Cratera Gale.

Em breve, os cientistas também terão uma oportunidade de estudar o solo melhor preservado abaixo da superfície marciana. O futuro rover ExoMars da ESA, equipado para perfurar até 2 metros, vai transportar um instrumento construído pelo Centro Goddard que analisará a química destas camadas mais profundas de Marte. O rover Perseverance da NASA não tem um instrumento que possa detetar sais orgânicos, mas está a recolher amostras para um futuro envio à Terra, onde os cientistas podem usar máquinas sofisticadas de laboratório para procurar compostos orgânicos.

 

 


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// NASA (comunicado de imprensa)
// Artigo científico (Journal of Geophysical Research: Planets)


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