Vida em Marte

Vida

Certamente este é o tema que desperta maior interesse e fascínio pelo planeta vermelho, sendo a grande fonte motivadora dos enormes investimentos em pesquisa e envio de sondas espaciais ao planeta Marte. Todo esse interesse pelo planeta deve-se a possibilidade de conter alguma resposta para a pergunta que há séculos vem angustiando toda humanidade: seria o planeta Terra a única reserva biológico do universo? Como veremos adiante, indícios de bactérias extraterrestres foram encontrados em um meteorito marciano, sendo este fato o ponto de partida para responder nossa angustiante dúvida sobre a existência de vida fora da Terra, e quem sabe, até ajudar a compreender melhor a origem da vida.

Numa certa época da história da astronomia, a angustia de se sentir só no universo, associada às observações de certas características de Marte, levaram a humanidade e mesmo alguns astrônomos a fazerem especulações sobre a existência de vida em Marte. Os primeiros rumores de que o planeta vermelho poderia abrigar vida surgiram em 1659, quando Christian Huygens visualizou uma grande mancha na superfície do planeta. Inicialmente, foi denominada de “grande pântano” devido sua semelhança com pântanos. Começaram-se então rumores de que Marte poderia ser habitado por seres inteligentes. Observações posteriores mostraram várias manchas escuras na superfície do planeta, as quais mudavam de tamanho e coloração.

Em 1877 Emanuel Liais, no Imperial Observatório do Rio de Janeiro, sugere uma hipótese explicando que a variação no tamanho e cor das manchas estão associados às mudanças climáticas (estações do ano marcianas), podendo ser vegetações crescendo em Marte. No mesmo ano, Schiaparelli anuncia a descoberta de “canais” na superfície do planeta. As vegetações de Liais e os canais de Schiaparelli evidenciavam para a comunidade da época que os marcianos realmente existiam. Nesse contexto, em 1898, H. G. Wells publicou o mais famoso romance sobre marcianos: A Guerra dos Mundos, onde a Terra era invadida por seres vindos de Marte.

No ano de 1906, o astrônomo Percival Lowell, fascinado pelos canais e vegetações marcianas, lança o livro Marte, onde lê descreve detalhes de suas observações dos canais marcianos. Em 1909 lança o livro Marte como morada da vida, descrevendo uma civilização marciana tecnologicamente superior, capaz de construir grandes canais para levar água do degelo das calotas polares ás vegetações no equador do planeta. Nessa época e até alguns anos mais tarde, a humanidade estava certa da existência de vida inteligente em Marte.

Quando a primeira sonda espacial a sobrevoar Marte (Mariner 4) enviou as primeiras imagens do planeta em 1965, uma decepção geral pairou sobre a comunidade astronômica. Nenhum vestígio de civilizações ou canais foram encontrados; apenas uma paisagem cheia de crateras foi observada. Outras sondas confirmaram a ausência de uma civilização marciana.

No ano de 1976 as sondas Viking pousaram na superfície de Marte. As imagens não mostraram nenhum sinal de vida, pelo contrário, apenas um deserto. Os experimentos biológicos com amostra do solo marciano, tiveram resultados contraditórios, mas o consenso geral foi de que Marte não possuía nenhum indício de vida, pelo menos no local onde pousaram as sondas. Dessa forma, a possibilidade de Marte abrigar vida foi deixada de lado.

O debate foi novamente aberto quando a NASA anunciou a presença de fósseis de bactérias e índicos de compostos formados por atividade biológica em um meteorito descoberto na Antártica. A descoberta do meteorito ALH84001 causou grande agitação no meio científico e muitas críticas foram feitas. Mas o fato é que, se os defensores não conseguem provar consistentemente os indícios de bactérias marcianas, os críticos não conseguem excluir esse hipótese com certeza absoluta. Em suma, a questão ainda permanece em aberto, esperando a obtenção de novos dados pelas futuras missões a Marte, para melhor esclarecer a questão sobre a presença de vida no planeta vermelho. Adiante, será apresentado um resumo sobre os experimentos biológicos da Viking e sobre o meteorito ALH84001, além de uma breve conclusão e as perspectivas futuras sobre o tema aqui debatido.

As sondas Viking 1 e 2 aterrisaram no solo marciano em julho e setembro de 1976, respectivamente. Além dos experimentos biológicos, outros objetivos da missão eram: analisar o clima, cartografar a superfície do planeta a partir de sua órbita, fazer analises do solo e da atmosfera. Aliás, os dados obtidos através da analise da atmosfera permitiu que mais tarde fosse possível determinar a origem marciana de alguns meteoritos.

As sondas estavam equipadas com cinco instrumentos para investigar a presença de vida em Marte, sendo três deles usados para realizar experimentos com amostra do solo. Esses equipamentos eram os seguintes:

Câmeras de TV: entre outras coisas, foi utilizada para investigar a presença de sinais sugestivos de vida na superfície do planeta.

Espectrômetro de massa e um cromatógrafo de gás – GCMS (gás chromatograph / mass spectrometer): este equipamento tinha a função de medir a composição e abundância de compostos orgânicos presentes no solo.

Experimento de emissão pirolítica – PR (pirolytic release): tinha por objetivo procurar evidencias de anabolismo microbiano (síntese de moléculas orgânicas a partir de CO₂ e CO da atmosfera). Para esse processo ocorrer, é necessária uma fonte de energia (luz solar). Nesse experimento, uma amostra do solo foi incubada em uma atmosfera simulada de Marte contendo CO₂ e CO marcados com C¹⁴ radioativo. Uma lâmpada de xenon simulou a energia solar. Após 5 dias, a amostra foi aquecida a 625°C para quebrar as moléculas (pirólise) e todo gás e material resultante dessa queima foi passado por um detector de C¹⁴. Se existissem microrganismos no solo, eles iriam assimilar o C¹⁴ da atmosfera e após a pirose, este seria evidenciado pelo detector.

Experimento de emissão marcada – LR (labeled release): seu objetivo era procurar evidencias de catabolismo (quebra de moléculas orgânicas, no caso, aminoácidos, com eliminação de CO₂, CO e CH₄). Uma amostra do solo foi umedecida co uma solução de água destilada a aminoácido glicina marcada com C¹⁴. Após 10 dias e incubação, os microrganismos consumiriam a glicina radioativa e após seu catabolismo, liberariam gases radioativos, que seriam acusados no detector de radioatividade.

Experimento de trocas gasosas – GEX (gas exchange): experimento semelhante ao LR só que sem uso de substancias radioativas. Uma amostra do solo é misturada a nutrientes e incubada por 12 dias numa atmosfera simulada de Marte. Os microrganismos deveriam consumir o nutriente e eliminar, como produto do catabolismo, gases como H₂, CH₄, CO₂, O₂ e N₂, os quais seriam detectados por um cromatógrafo de gás.

Para melhor analisar os experimentos da Viking, os pesquisadores elaboraram um grupo controle para comparar resultados. Esse grupo controle consistia em amostra do solo esterilizado e tinha a função de diminuir a possibilidade de resultado falso positivo.

Experimento	Resultado na amostra	Resultado no controle
GEX	Emissão de O₂, CO₂	Nada
LR	Emissão de gás marcado	Nada
PR	Detecção de C¹⁴	Nada

Como o grupo controle (solo esterilizado) não apresentou resultados positivos, podemos dizer com mais convicção que os resultados obtidos com as amostras não esterilizadas são devidos aos processos biológicos. Caso algum controle mostrasse resultado positivo, deveríamos considerar a possibilidade de algum processo não biológico estar produzindo os dados observados, já que no controle o solo foi esterilizado e portanto, nenhum microrganismo poderia ter produzido esses resultados.

Experimento	Resultado na amostra	Resultado no controle
GEX	Emissão de O₂	Emissão de O₂
LR	Emissão de gás marcado	Nada
PR	Detectado C¹⁴	Detectado C¹⁴
GCMS	Ausência de compostos orgânicos
Câmeras de TV	Ausência de imagens sugestiva de vida macroscópica

Como os experimentos GEX e PR produziram resultados positivos no grupo controle, os cientistas acreditam que algum processo inorgânico os produziu e portanto, não podemos considera-los como indicativo de atividade biológica.

O experimento LR preencheu o critério para a origem biológica de seu resultado (controle negativo). No entanto, um certo impasse ocorreu: quando o nutriente era injetado, um aumento rápido no gás emitido ocorria e depois, essa emissão diminuía. Esperava-se, com a adição do nutriente, o crescimento e multiplicação dos microrganismos, provocando um aumento cada vez maior da emissão de gás e não uma diminuição, como foi observado. O resultado visto no LR é sugestivo de um processo inorgânico, onde, devido ao consumo de reagentes do solo, a produção de gás diminuía gradualmente. O consenso geral foi que os resultados do LR também eram de origem não biológica.

O resultado mais desanimador foi da GCMS. A ausência de compostos orgânicos no solo do planeta era incompatível com a presença de vida. E não se pode dizer que houve falha do equipamento, pois ele foi capaz de detectar vestígios de solventes orgânicos usados para esterilizar a sonda.

Concluindo, os resultados da Viking, embora um tanto quanto ambíguos (uns positivos e outros negativos) e por isso até hoje debatidos, mostraram que não há evidencias de processos biológicos ativos no planeta Marte, pelo menos na sua superfície e no local de pouso das sondas Vikings. Embora esse tenha sido o consenso geral,uma minoria ainda discute os resultados do LR.

O meteorito Alh84001, de 1939 gramas, é um dos 12 meteoritos de origem marciana encontrados no planeta Terra. Recebe esse nome porque foi descoberto numa região da Antártica chamada Allan Hills (ALH) no ano de 1984 (ALH84), mais precisamente em 27/12/84 e foi o primeiro de sua espécie a ser encontrado na região (ALH84001).

Somente em outubro de 1993, nove anos após sua descoberta. É que o pesquisador David Mittlefehldt determinou a origem marciana do ALH84001. Isso foi possível porque alguns meteoritos, inclusive o ALH84001, apresentam bolsas de vidro hermeticamente fechadas com uma pequena amostra da atmosfera do corpo de onde provêm. A análise da composição desse gás no ALH84001 foi idêntica à composição atmosférica de Marte, estudada pelas Vikings. Além disso, a análise da composição química do meteorito também confirma sua origem marciana. Diante desses fatos, os pesquisadores não têm duvidas que o ALH84001 é realmente um meteorito marciano.

Tal descoberta causou uma grande agitação em pesquisadores do mundo todo e inúmeros estudos foram realizados com essa rocha marciana. Logo se constatou que ela tinha aproximadamente 4,5 bilhões de anos, sendo o meteorito mais velho já encontrado (o mais antigo tinha 1,3 milhões de anos). Com essa idade, o ALH 84001 é uma amostra de como era a crosta inicial de Marte, já que as rochas se formaram naquela época devido ao resfriamento do magma dos vulcões.

Descobriu-se também, que essa rocha continha glóbulos de carbonato, o qual é formado na presença de água. Portanto, o meteorito deve ter ficado em contato com água em Marte antes de iniciar sua viagem em direção a Terra.

Ainda em relação aos carbonatos, convém explicar que eles são formados de duas maneiras: através de reações inorgânicas e reações orgânicas. A formação inorgânica ocorre quando o gás carbônico reage com a água formando acido carbônico, que na presença de algum mineral, forma carbonatos. Exemplo:

A formação orgânica ocorre com a colaboração de seres vivos como por exemplo os organismos marinhos que formam conchas, ou durante a decomposição de material orgânico que libera CO₂, o qual pode reagir com a água formando carbonato. Inicialmente os cientistas da NASA anunciaram que a estrutura e composição química dos carbonatos do ALH84001 sugerem formação com auxilio biológico.

Os cientistas também detectaram moléculas orgânicas no meteorito. Verificou-se a presença de hidrocarbonetos aromáticos policíclicos (PAH), os quais são formados pela decomposição de matéria orgânica e estão associados às rochas sedimentares, carvão de pedra e petróleo. Notou-se que os PHAs estavam concentrados no interior dos glóbulos de carbonatos, indicando processo de fossilização (microrganismos em decomposição liberaram os PHAs e CO₂, que reagindo com água, formaram os carbonatos).

Outro achado que causou bastante euforia foi a presença de estruturas tubulares e ovalares, com textura e aparência semelhante a microfósseis. Essas estruturas tinham dimensões bem menores que as bactérias terrestres mais comuns, as menores estruturas tinham cerca de 1/1000 do diâmetro de um fio de cabelo,e as maiores 1/100.

Os pesquisadores também encontraram cristais de magnetita no interior dos glóbulos de carbonatos. Cristais de magnetita podem ser formados por bactérias anaeróbias, como é o caso da Magnetospirillum magnetotacticum. Essas bactérias possuem no seu interior uma cadeia de cristais de magnetita que as ajuda a orientarem-se pelos campos magnéticos da Terra. Observou-se que o ALH84001 possui uma seqüência de grãos de magnetita muito semelhante aos fósseis deixados por essas bactérias.

Cristais de magnetita (Mt) no Magnetospirillum magnetotacticum Acima: cadeia de

Tendo em mãos esses resultados, a NASA anunciou que o meteorito ALH84001 contém indícios de vida extraterrestre. A saga dessa amostra de rocha marciana iniciou-se há 4,5 bilhões de anos, época em que foi formada pelo resfriamento de lava vulcânica. Devido ao grande numero de impacto de meteoros na superfície de Marte, microfraturas foram feitas na rocha de origem do ALH84001. Entre 4,0 e 3,6 bilhões de anos atrás, época que Marte era mais quente e úmido, água liquida penetrava no subsolo através dessas microfraturas, trazendo consigo alguns microorganismos.

Como a água era saturada de CO₂ da atmosfera, iniciou-se a produção dos glóbulos de carbonatos. Organismos vivos também contribuíram para formar esses carbonatos e algumas bactérias foram fossilizadas, liberando PAHs e CO₂que favoreceu ainda mais a produção desses glóbulos. Há 16 milhões de anos, um asteróide chocou-se violentamente contra a superfície de Marte, ejetando materiais a uma velocidade alta o suficiente para permitir que fragmentos de rochas escapassem da órbita marciana.

Estudos mostram que o local provável da que do asteróide foi a região vulcânica de Tharsis, próximo ao vulcão Ceranius Tholus. O meteorito ALH84001 viajou cerca de 16 milhões de anos pelo espaço cósmico até cair na Antártica há 13 mil anos e ser encontrado na região de Allan Hills em 1984.

Muitas críticas foram feitas após o anúncio da NASA. Alguns dos pontos que falam contra a presença de vida no meteorito são:

1) Pode ter havido contaminação do meteorito enquanto ele estava na Antártica. No entanto, alguns pesquisadores verificaram que os PAHs aumentam sua concentração a medida que se caminha para o interior do meteorito, contrariando a hipótese de contaminação, pois, neste caso, esperava-se uma concentração maior no exterior da rocha.

2) Os PAHs são encontrados em meteoros não marcianos e em algumas rochas da Antártica, além disso, eles não são produzidos exclusivamente por atividade biológica. Os defensores afirmam que os PAHs do ALH84001 são diferentes dos outros meteoritos e não continha naftaleno, presentes em rochas da Terra.

3) Os fósseis de bactérias do meteorito são muito menores que os fósseis de bactérias habituais. Não existiria bactéria tão minúscula capaz de conter todas as organelas necessárias para o metabolismo e reprodução. Contra esse argumento, uma equipe australiana anunciou em 1997, a descoberta de nanobactérias , ou seja, bactérias minúsculas que vivem em colônias, cada uma com sua função específica, formando uma metacélula.

4) Inicialmente, estimou-se que os carbonatos formaram-se há 3,6 bilhões de anos, quando Marte era mais quente e possuía água liquida correndo pela superfície. Uma datação mais recente, mostrou que os carbonatos formaram-se há 1,4 bilhões de anos, quando se acredita não haver mais água (essencial à vida) correndo na superfície do planeta.

5) Estudos mostraram que os carbonatos foram formados a uma temperatura de 100°C (absolutamente compatível com a vida). Pesquisas mais recentes uma temperatura de 700°C para a formação desse compostos, sendo impossível o desenvolvimento de vida.

6) Inúmeros estudos mostraram que os carbonatos, PAHs e magnetita podem ser formados por processos inorgânicos. Contra isso, existem também inúmeros trabalhos defendendo a origem biológica destes compostos.

Percebemos que indícios de vida antiga foram observados no ALH84001, mas não confirmados com absoluta certeza. Por outro lado, os críticos não conseguiram afirmar com absoluta convicção a origem inorgânica dos achados. Portanto, a questão sobre vida em Marte continua sem respostas definitivas.

Com o exposto acima, concluímos que o tema “vida em Marte” ainda é um mistério para os pesquisadores. Podemos dizer, segundo os experimentos da Viking e a opinião da maioria dos cientistas, que Marte não possui vestígios de processo biológico ativo. Do ALH84001 podemos concluir que existem indícios de vida antiga em Marte, mas não foi possível ter certeza absoluta. Como foi dito anteriormente, a questão permanece em aberto. Para solucionar essa questão, devemos esperar os resultados de missões futuras como a Mars Exploration Rovers, Mars Express e Beagle 2, com lançamento previsto para 2003.

Especial atenção foi dada a missão Beagle 2, cuja função principal era colher dados para esclarecer a existência de vida em Marte. Entre outros objetivos, a Beagle 2 deveria investigar vestígios de vida no passado, através da detecção de carbonatos, água e resíduos orgânicos.

Convém lembrar que a missão Beagle 2 tem esse nome em homenagem ao navio Beagle, que conduziu Darwin a sua jornada de cinco anos pelo mundo, coletando dados, para então publicar o livro “Sobre a origem das espécies”, onde ele desvenda alguns dos mistérios da evolução e da própria origem dos seres vivos. Esperava-se que a sonda Beagle 2 também fosse capazde trazer dados interessantes, ajudando a humanidade a escrever mais um capítulo da origem das espécies e entender melhor os segredos da vida e nossa própria origem. Infelizmente o missão não teve sucesso, uma vez que perdeu contato após entrar na atmosfera de Marte. Aguardamos missões futuras para desvendar o mistério da vida em Marte.