Liderado pela NASA e com a análise-chave do Imperial College London, o trabalho descobriu uma variedade de minerais e matéria orgânica em rochas marcianas que apontam para uma história antiga de condições habitáveis e potenciais processos biológicos no Planeta Vermelho.

Uma equipe internacional, incluindo pesquisadores do Departamento de Ciência da Terra e Engenharia (ESE) do Imperial, propõe que essas características geológicas dentro da formação chamada Bright Angel no Cráter Jezero de Marte estão intimamente conectadas ao carbono orgânico e podem ser uma biossíntese potencial convincente de vida passada.

O professor Sanjeev Gupta, professor de Ciências da Terra no ESE e co-diretor acadêmico do Imperial Global India, disse: “Esta é uma descoberta muito empolgante de uma potencial biossíntese, mas isso não significa que descobrimos vida em Marte. Agora precisamos analisar essa amostra de rocha na Terra para confirmar se processos biológicos estiveram envolvidos ou não.”

Sinais Promissores

Um componente central da missão Marte 2020 da NASA, o Rover Perseverance tem explorado o Cráter Jezero, com 45 quilômetros de largura, desde 2021, um local escolhido porque já abrigou um enorme lago e um delta de rio – ambientes considerados alvos primários na busca por sinais de vida passada. Seu objetivo principal é coletar e armazenar o primeiro conjunto de amostras de rochas e solo que serão trazidas de volta à Terra para análise detalhada.

O novo estudo, publicado na Nature, se concentra em um afloramento de tonalidade clara no cráter, chamado ‘Bright Angel’, localizado dentro de um antigo vale fluvial que fornecia água ao lago Jezero.

Durante a travessia pelo vale, chamado Neretva Vallis, o Perseverance encontrou uma espessa sucessão de mudstones de grão fino e conglomerados de lama. Aqui, conduziu uma análise detalhada dessas rochas, utilizando instrumentos como o Instrumento Planetário para Química de Raios-X (PIXL) e Escaneamento de Ambientes Habitáveis com Raman & Luminescência para Orgânicos & Químicos (SHERLOC).

Um Lago Inesperado

Ao mapear os tipos e distribuições de diferentes rochas sedimentares em Bright Angel, os pesquisadores do ESE (incluindo o professor Gupta e o Dr. Robert Barnes, um pesquisador associado no ESE, ambos financiados pela Agência Espacial do Reino Unido) puderam reconstruir o ambiente em que esses mudstones foram depositados.

A análise revelou uma variedade de estruturas e texturas sedimentares indicativas de margens de lago e ambientes de fundo de lago, incluindo uma composição rica em minerais como sílica e argilas — o oposto de um cenário fluvial, onde água em movimento rápido levaria essas pequenas partículas embora.

Isso apontou para uma conclusão surpreendente: eles haviam encontrado depósitos de lago no fundo de um vale fluvial.

O coautor Alex Jones, um pesquisador de doutorado no ESE e cientista colaborador da equipe da NASA Perseverance, que conduziu uma análise detalhada do antigo ambiente lacustre, disse: “Isso é incomum, mas muito intrigante, pois não esperaríamos encontrar tais depósitos em Neretva Vallis. O que nosso trabalho sedimentológico e estratigráfico fez foi indicar um antigo ambiente lacustre de baixa energia – e esse é exatamente o tipo de ambiente habitável que temos procurado na missão.”

A descoberta pode sugerir um período na história do Cráter Jezero onde o vale em si foi inundado, dando origem a esse potencial lago habitável.

Alex, que é um bolsista do presidente do Imperial e fez sua graduação em Ciência da Terra e Planetária no ESE, acrescentou: “Estou emocionado por estar envolvido em uma descoberta tão significativa e contribuir para as operações do Perseverance durante meu doutorado. Também é bastante interessante aplicar minha experiência em campo geológico terrestre que adquiri como estudante para investigar uma unidade tão empolgante em Jezero!”

Contexto Convincente

Com o cenário do habitat lacustre estabelecido, a equipe científica do Perseverance voltou sua atenção para os mudstones. Foi dentro dessas rochas que descobriram um grupo de pequenos nódulos e frentes de reação, com a análise química revelando que essas estruturas milimétricas são altamente enriquecidas em minerais de ferro-fosfato e ferro-sulfeto (provavelmente vivianita e greigita).

Esses nódulos parecem ter se formado através de reações redox envolvendo carbono orgânico, um processo que poderia ter sido impulsionado por química abiótica ou — interessante — química biológica. Importante, isso estabelece a base para tudo o que aconteceu a seguir: a formação desse tipo específico de sedimento oxidado, rico em ferro e fósforo, foi o pré-requisito essencial para criar os ingredientes para reações subsequentes.

Uma vez que esses ingredientes refletem subprodutos do metabolismo microbiano vistos na Terra, podem ser considerados uma biossíntese potencial convincente, levantando a possibilidade de que houve uma vez vida microbiana em Marte.

Uma Questão para os Laboratórios da Terra

Em última análise, a única maneira de determinar a verdadeira origem dessas estruturas é retornando as amostras à Terra, uma possibilidade que depende de quando futuras missões conseguirão coletar com sucesso as amostras da superfície de Marte.

Felizmente, o Perseverance já perfurou e armazenou uma amostra central do afloramento Bright Angel, chamada ‘Sapphire Canyon’, que, junto com outras coletadas pelo rover, está aguardando a missão Mars Sample Return — um esforço conjunto da NASA e da ESA com o objetivo de trazê-las de volta à Terra na década de 2030.

Uma vez em laboratórios terrestres, amostras como Sapphire Canyon serão analisadas com instrumentos muito mais sensíveis do que os do rover por cientistas do mundo todo. Só então poderemos determinar a origem precisa dessas características e se são o resultado de uma química abiótica única ou constituem evidências de vida microbiana passada em Marte.

“Esta descoberta é um enorme avanço — as amostras que ajudamos a caracterizar estão entre as mais convincentes que temos,” disse o professor Gupta.

“O trabalho foi um esforço internacional impressionante e destaca o poder da colaboração e da robótica avançada na exploração planetária.”

Matthew Cook, chefe de exploração espacial da Agência Espacial do Reino Unido, disse: “Esta descoberta empolgante representa um passo significativo em nossa compreensão de Marte e do potencial para vida antiga além da Terra. Os sinais químicos identificados nessas rochas marcianas são os primeiros do tipo a potencialmente refletir processos biológicos que vemos na Terra e fornecem evidências mais convincentes de que Marte pode ter abrigado as condições necessárias para vida microbiana.

“O professor Sanjeev Gupta e sua equipe do Imperial College London, apoiados pelo financiamento da Agência Espacial do Reino Unido, fizeram uma contribuição inestimável a essa pesquisa revolucionária, demonstrando a liderança da ciência de exploração do Reino Unido ao estabelecer o contexto geológico para a pesquisa.

“Embora devemos permanecer cientificamente cautelosos quanto a reivindicações definitivas de vida antiga, essas descobertas representam as evidências mais promissoras já encontradas. A próxima missão do rover Rosalind Franklin em Marte, construída aqui no Reino Unido, será crucial para nos ajudar a responder se amostras semelhantes às observadas neste estudo representam processos biológicos genuínos, aproximando-nos da questão: estamos sozinhos no Universo?”