ANTIGAMENTE MARTE TINHA CONDIÇÕES ADEQUADAS PARA A VIDA SUBTERRÂNEA, SUGERE NOVA PESQUISA.

Um novo estudo mostra evidências de que Marte antiga provavelmente tinha um amplo suprimento de energia química para microrganismos prosperarem em subsolo.

Novas pesquisas mostram que o antigo Marte provavelmente tinha ampla energia química para suportar os tipos de colônias microbianas subterrâneas que existem na Terra. Crédito: NASA/JPL

“Mostramos, com base em cálculos básicos de física e química, que o antigo subsolo marciano provavelmente tinha hidrogênio dissolvido suficiente para alimentar uma biosfera global de subsuperfície”, disse Jesse Tarnas, um estudante de pós-graduação da Universidade Brown e principal autor de um estudo publicado na Earth and Planetary Science Letters. “As condições nesta zona habitável teriam sido semelhantes aos lugares da Terra onde a vida subterrânea existe”.

A Terra abriga os chamados ecossistemas microbianos litotróficos subsuperficiais – SliMEs, abreviadamente. Na falta de energia da luz solar, esses micróbios subterrâneos geralmente obtêm sua energia removendo os elétrons das moléculas em seus ambientes circundantes. O hidrogênio molecular dissolvido é um ótimo doador de elétrons e é conhecido por alimentar SliMEs na Terra.

Este novo estudo mostra que a radiólise, um processo através do qual a radiação quebra moléculas de água em suas partes constituintes de hidrogênio e oxigênio, teria criado bastante hidrogênio no antigo subsolo de Marte. Os pesquisadores estimam que as concentrações de hidrogênio na crosta há cerca de 4 bilhões de anos teriam estado na faixa de concentrações que sustentam micróbios abundantes na Terra atual.

As descobertas não significam que a vida existiu definitivamente em Marte antigo, mas elas sugerem que, se a vida realmente começou, o subsolo de Marte teve os principais ingredientes para sustentá-la por centenas de milhões de anos. O trabalho também tem implicações para a futura exploração de Marte, sugerindo que as áreas onde o subsolo antigo é exposto podem ser bons lugares para procurar evidências de vidas passadas.

Indo por baixo da terra

Desde a descoberta, há décadas, dos antigos canais fluviais e dos leitos de lagos em Marte, os cientistas têm sido atormentados pela possibilidade de que o Planeta Vermelho possa ter sido palco de vida. Mas, embora as evidências da atividade hídrica do passado sejam inconfundíveis, não está claro quanto da história da água de Marte realmente fluiu. Modelos climáticos de última geração para o início de Marte produzem temperaturas que raramente atingem o pico acima de zero, o que sugere que os primeiros períodos chuvosos do planeta podem ter sido eventos fugazes. Esse não é o melhor cenário para sustentar a vida na superfície a longo prazo, e alguns cientistas acham que o subsolo pode ser uma aposta melhor para a vida passada de Marte.

“A questão então é: qual era a natureza dessa vida subterrânea, se existia e de onde ela obtinha sua energia?” disse Jack Mustard, professor do Departamento de Terra, Ciências Ambientais e Planetárias de Brown e coautor do estudo. “Sabemos que a radiólise ajuda a fornecer energia para microrganismos subterrâneos na Terra, então o que Jesse fez aqui foi seguir a história da radiólise em Marte”.

Os pesquisadores analisaram dados do espectrômetro de raios gama que voa a bordo da espaçonave Mars Odyssey, da NASA. Eles mapearam a abundância dos elementos radioativos tório e potássio na crosta marciana. Com base nessas abundâncias, eles poderiam inferir a abundância de um terceiro elemento radioativo, o urânio. O decaimento desses três elementos fornece a radiação que impulsiona a quebra radiolítica da água. E como os elementos se deterioram a taxas constantes, os pesquisadores poderiam usar as abundâncias modernas para calcular as abundâncias de 4 bilhões de anos atrás. Isso deu à equipe uma idéia do fluxo de radiação que teria sido ativo para impulsionar a radiólise.

O próximo passo foi estimar quanta água estaria disponível para essa radiação decompor. Evidências geológicas sugerem que haveria muita água subterrânea borbulhando nas rochas porosas da antiga crosta marciana. Os pesquisadores usaram medidas da densidade da crosta marciana para estimar aproximadamente quanto espaço de poros estaria disponível para o preenchimento da água.

Finalmente, a equipe usou modelos geotérmicos e climáticos para determinar onde teria sido o ponto ideal para a vida em potencial. Não pode ser tão frio que toda a água esteja congelada, mas também não pode ser queimada pelo calor do núcleo derretido do planeta.

Combinando essas análises, os pesquisadores concluíram que Marte provavelmente tinha uma zona habitável global subsuperficial com vários quilômetros de espessura. Nessa zona, a produção de hidrogênio via radiólise teria gerado energia química mais que suficiente para sustentar a vida microbiana, com base no que se sabe sobre essas comunidades na Terra. E essa zona teria persistido por centenas de milhões de anos, concluem os pesquisadores.

As descobertas continuaram mesmo quando os pesquisadores modelaram uma variedade de diferentes cenários climáticos – alguns do lado mais quente, outros do lado mais frio. Curiosamente, diz Tarnas, a quantidade de hidrogênio subsuperficial disponível para energia sobe sob os cenários climáticos extremamente frios. Isso porque uma camada mais espessa de gelo acima da zona habitável serve como uma tampa que ajuda a impedir que o hidrogênio escape do subsolo.

“As pessoas têm uma concepção de que um clima frio de Marte é ruim para a vida, mas o que mostramos é que há realmente mais energia química para a vida no subsolo em um clima frio”, disse Tarnas. “Isso é algo que achamos que pode mudar a percepção das pessoas sobre a relação entre o clima e a vida passada em Marte.”

Implicações na exploração

Tarnas e Mustard dizem que as descobertas podem ser úteis para pensar em onde enviar naves espaciais em busca de sinais da vida passada de Marte.

“Uma das opções mais interessantes para exploração é a pesquisa de blocos megabreccia – pedaços de rocha que foram escavados do subsolo através de impactos de meteoritos”, disse Tarnas. “Muitos deles teriam vindo da profundidade desta zona habitável, e agora eles estão apenas sentados, muitas vezes relativamente inalterados, na superfície.”

Mustard, que tem estado ativo no processo de seleção de um local de pouso para o rover Mars 2020 da NASA, diz que esses tipos de blocos de brechas estão presentes em pelo menos dois dos locais considerados pela NASA: Northeast Syrtis Major e Midway.

“A missão do Rover 2020 é procurar os sinais da vida passada”, disse Mustard. “Áreas em que você pode ter vestígios dessa zona habitável subterrânea – que pode ter sido a maior zona habitável do planeta – parecem ser um bom lugar para atacar.”

Journal Referência: J.D. Tarnas, J.F. Mustard, B. Sherwood Lollar, M.S. Bramble, K.M. Cannon, A.M. Palumbo, A.-C. Plesa. Radiolytic H2 production on Noachian Mars: Implications for habitability and atmospheric warmingEarth and Planetary Science Letters, 2018; 502: 133 DOI: 10.1016/j.epsl.2018.09.001

Fonte: Science Daily

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