Depois de anos de trabalho em laboratório, os resultados chegaram: uma rocha que o rover marciano Curiosity, da NASA, perfurou e analisou em 2020 inclui a coleção mais diversa de moléculas orgânicas já encontrada no Planeta Vermelho. Das 21 moléculas contendo carbono identificadas na amostra, sete delas foram detectadas pela primeira vez em Marte.
Os cientistas não têm como saber se essas moléculas orgânicas foram produzidas por processos biológicos ou geológicos — qualquer um dos caminhos é possível — mas a descoberta renovou a confirmação de que o Marte antigo tinha a química adequada para sustentar a vida. Além disso, as moléculas se juntam a uma lista crescente de compostos que se sabe serem preservados em rochas mesmo após bilhões de anos de exposição em Marte à radiação, que pode quebrar essas moléculas ao longo do tempo.
Os resultados são detalhados em um novo artigo publicado na terça-feira na Nature Communications.
A Mastcam do Curiosity registrou este mosaico em 3 de fevereiro de 2019, de uma região do Monte Sharp com muitas rochas ricas em argila, que se formaram quando lagos e riachos estavam presentes há bilhões de anos. A amostra “Mary Anning 3” foi encontrada nessa região enriquecida com argila.
NASA/JPL-Caltech/MSSS
A amostra de rocha, apelidada de “Mary Anning 3” em homenagem a um colecionador de fósseis e paleontólogo inglês, foi coletada em uma parte do Monte Sharp coberta por lagos e riachos há bilhões de anos. Esse oásis se intensificou e secou várias vezes no passado distante do planeta, e, por fim, enriqueceu a área com minerais de argila, que são especialmente bons em preservar compostos orgânicos — moléculas que contêm carbono e que são os blocos de construção da vida, encontradas por todo o sistema solar.
Entre as moléculas identificadas agora está um heterociclo nitrogenado, um anel de átomos de carbono que inclui nitrogênio. Esse tipo de estrutura molecular é considerado um precursor de RNA e DNA, dois ácidos nucleicos que são fundamentais para a informação genética.
“A detecção é bastante profunda porque essas estruturas podem ser precursores químicos de moléculas nitrogenadas mais complexas”, disse a autora principal do artigo, Amy Williams, da Universidade da Flórida, em Gainesville. “Heterociclos nitrogenados nunca foram encontrados antes na superfície marciana nem confirmados em meteoritos marcianos.”
Esta é uma imagem em close-up anotada de três furos que o Curiosity perfurou em uma rocha marciana em um local apelidado de “Mary Anning” em outubro de 2020. A amostra da qual o rover encontrou uma quantidade diversa de moléculas orgânicas veio de “Mary Anning 3”. (Um ponto próximo apelidado de “Mary Anning 2” não foi usado.)
NASA/JPL-Caltech/MSSS
Outra descoberta empolgante foi o benzotiofeno, uma molécula que contém carbono e enxofre e que já foi encontrada em muitos meteoritos. Esses meteoritos, junto com as moléculas orgânicas presentes neles, são considerados por alguns cientistas como tendo semeado a química prebiótica no início do sistema solar.
Química marciana
O novo artigo complementa a descoberta do ano passado das maiores moléculas orgânicas já encontradas em Marte: hidrocarbonetos de longas cadeias, incluindo decano, undecano e dodecano.
“Este é o Curiosity e nossa equipe no melhor desempenho. Foram dezenas de cientistas e engenheiros para localizar esse local, perfurar a amostra e fazer essas descobertas com nosso incrível robô”, disse o cientista do projeto da missão, Ashwin Vasavada, do Jet Propulsion Laboratory, da NASA, na Califórnia do Sul. “Essa coleção de moléculas orgânicas aumenta novamente a perspectiva de que Marte ofereceu um lar para a vida no passado antigo.”
Ambos os conjuntos de resultados foram obtidos com um minilaboratório sofisticado chamado Sample Analysis at Mars (SAM), localizado na barriga do Curiosity. Um perfurador na extremidade do braço robótico do rover pulveriza uma amostra de rocha cuidadosamente selecionada em pó e, em seguida, a conduz para o SAM, onde um forno de alta temperatura aquece o material, liberando gases que os instrumentos do laboratório analisam para revelar a composição da rocha.
Além disso, o SAM pode realizar “química úmida”, colocando amostras em uma pequena xícara com solvente. As reações resultantes podem quebrar moléculas maiores que seriam difíceis de detectar e identificar de outra forma. Embora o instrumento tenha várias dessas xícaras, apenas duas contêm hidróxido de tetrametilamônio (TMAH), uma solução potente reservada para as amostras de maior valor. A amostra Mary Anning 3 foi a primeira a ser exposta ao TMAH.
Para verificar as reações do TMAH com materiais de outro mundo, os autores do artigo também testaram a técnica na Terra com uma amostra do meteorito Murchison, um dos meteoritos mais estudados de todos os tempos. Com mais de 4 bilhões de anos, o Murchison contém moléculas orgânicas que foram semeadas por todo o início do sistema solar. Uma amostra de Murchison exposta ao TMAH foi encontrada quebrando moléculas ainda maiores em algumas das observadas em Mary Anning 3, incluindo benzotiofeno. Esse resultado confirma que as moléculas marcianas encontradas em Mary Anning 3 poderiam ter sido geradas a partir da quebra de compostos ainda mais complexos relevantes para a vida.
O Curiosity usou recentemente sua segunda e última xícara de TMAH ao explorar cristas em forma de teia (weblike boxwork ridges), formadas por antigos aquíferos. A equipe da missão analisará esses resultados para um futuro artigo revisado por pares.
Pioneirismo para futuras missões
Construído pelo Goddard Space Flight Center da NASA, em Greenbelt, Maryland, o SAM é baseado em instrumentos de laboratório maiores e de padrão comercial. Colocar um equipamento tão complexo no rover exigiu que engenheiros o reduzissem drasticamente e desenvolvessem uma forma de fazê-lo operar com menos energia. Os cientistas tiveram de aprender a aquecer o forno do SAM mais lentamente, por períodos mais longos, para conduzir alguns desses experimentos.
“Foi um feito apenas descobrir como conduzir esse tipo de química pela primeira vez em Marte”, disse Charles Malespin, investigador principal do instrumento no NASA Goddard e coautor do estudo. “Mas agora que tivemos alguma prática, estamos preparados para executar experimentos semelhantes em futuras missões.”
Na verdade, o NASA Goddard forneceu vários componentes, incluindo o espectrômetro de massa, para uma versão de próxima geração do SAM, chamada Mars Organic Molecular Analyzer, para o rover Rosalind Franklin da ESA (Agência Espacial Europeia). Um instrumento semelhante, o Dragonfly Mass Spectrometer, explorará a lua Titã de Saturno na aeronave de rotor Dragonfly, da NASA. Ambos os instrumentos serão capazes de realizar química úmida com o solvente TMAH.
Mais sobre o Curiosity
O Curiosity foi construído pelo JPL, que é gerenciado pela Caltech em Pasadena, Califórnia. O JPL lidera a missão em nome da NASA, por meio de sua Science Mission Directorate em Washington, como parte do portfólio do NASA’s Mars Exploration Program.
Para saber mais sobre o Curiosity, visite:
https://science.nasa.gov/mission/msl-curiosity
Contatos da mídia
Andrew Good Jet Propulsion Laboratory, Pasadena, Calif. 818-393-2433
andrew.c.good@jpl.nasa.gov
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