Descoberta química em Marte sugere as origens da vida na Terra: WebCuriosos

Há pouco mais de uma década, um veículo robótico em Marte finalmente descobriu uma resposta para uma questão urgente. Agora está claro que o planeta vermelho, de fato, tem material orgânico enterrado nos sedimentos de seus antigos leitos de lagos.

Desde então, continuamos a encontrar moléculas orgânicas em Marte distribuídas de uma forma que sugere que a química do carbono está disseminada no nosso pequeno vizinho enferrujado.

Isso não significa que encontramos sinais de vida alienígena. Longe disso; existem muitos processos não biológicos que podem produzir moléculas orgânicas. Mas exatamente de onde veio o material representa um certo enigma.

Agora, uma equipa de investigadores liderada pelo cientista planetário Yuichiro Ueno, do Instituto de Tecnologia de Tóquio, descobriu evidências das suas origens na atmosfera, onde o dióxido de carbono banhado pela luz ultravioleta do sol reagiu para formar uma névoa de moléculas de carbono que choveu sobre a superfície do planeta.

Embora não seja tão emocionante como a biologia marciana, a descoberta pode ajudar-nos a descobrir como os ingredientes da vida acabaram aqui no nosso planeta natal, a Terra, há milhares de milhões de anos.

“Essas moléculas complexas baseadas em carbono são o pré-requisito da vida, os blocos de construção da vida, pode-se dizer”, diz o químico Matthew Johnson da Universidade de Copenhague.

“Então, isso é um pouco como o velho debate sobre o que veio primeiro, o ovo ou a galinha. Mostramos que o material orgânico encontrado em Marte foi formado através de reações fotoquímicas atmosféricas – sem vida. Este é o 'ovo' , um pré-requisito para a vida Ainda resta saber se este material orgânico resultou ou não em vida no planeta vermelho.”

A noção de que a fotólise – o processo pelo qual as moléculas são quebradas pela luz – desempenha um papel na química orgânica encontrada na superfície de Marte já existe há algum tempo. Johnson e dois colegas publicou um artigo sobre a hipótese em 2013com base em simulações, e outros posteriormente investigado mais detalhadamente.

O que precisamos, porém, é de evidências concretas de Marte que sejam consistentes com os resultados da simulação.

A fotólise do CO₂ produz monóxido de carbono e átomos de oxigênio. Mas existem dois isótopos, ou massas, de carbono estável. De longe o mais comum é o carbono-12, que contém seis prótons e seis nêutrons. O próximo mais pesado é o carbono-13, que contém seis prótons e sete nêutrons.

A fotólise funciona mais rápido no isótopo mais leve. Assim, quando a luz UV divide fotoliticamente a mistura de dióxido de carbono C-12 e C-13 na atmosfera, as moléculas que contêm C-12 são esgotadas mais rapidamente, deixando para trás um “excesso” perceptível de dióxido de carbono C-13.

Este enriquecimento atmosférico de carbono-13 já havia sido identificado há alguns anos. Os pesquisadores analisaram um meteorito que veio de Marte e pousou na Antártica, contendo minerais carbonáticos formados a partir do CO2 na atmosfera marciana.

“A prova definitiva aqui é que a proporção de isótopos de carbono corresponde exatamente às nossas previsões nas simulações de química quântica, mas faltava uma peça no quebra-cabeça”, Johnson explica.

“Estávamos faltando o outro produto desse processo químico para confirmar a teoria, e foi isso que obtivemos agora”.

A peça que faltava no quebra-cabeça foi encontrada em dados obtidos pelo rover Curiosity na cratera Gale. Nas amostras de minerais carbonáticos encontrados no solo de Marte há uma depleção de carbono-13 que reflete perfeitamente o enriquecimento de carbono-13 encontrado no meteorito marciano.

“Não há outra maneira de explicar tanto a depleção de carbono-13 na matéria orgânica quanto o enriquecimento no meteorito marciano, ambos relativos à composição do CO vulcânico.₂ emitido em Marte, que tem uma composição constante, semelhante à dos vulcões da Terra, e serve como base”, Johnson diz.

Esta é uma forte evidência de que o material orgânico de carbono encontrado pelo Curiosity se formou a partir do monóxido de carbono produzido pela fotólise, dizem os pesquisadores. E isto dá-nos uma pista sobre a origem da matéria orgânica na Terra.

Há milhares de milhões de anos, quando o Sistema Solar era apenas um bebé, a Terra, Vénus e Marte tinham atmosferas muito semelhantes, sugerindo que o mesmo processo provavelmente ocorreu aqui no nosso planeta natal.

Desde então, os três planetas evoluíram ao longo de caminhos muito diferentes, e Marte e Vénus parecem bastante inóspitos para a vida tal como a conhecemos, à sua maneira idiossincrática. Mas o enferrujado ambiente desértico de Marte deu-nos agora uma pista sobre as nossas próprias origens.

“Ainda não encontramos este material 'arma fumegante' aqui na Terra para provar que o processo ocorreu. Talvez porque a superfície da Terra seja muito mais viva, geológica e literalmente, e, portanto, em constante mudança.” Johnson diz.

“Mas é um grande passo que o tenhamos encontrado agora em Marte, numa época em que os dois planetas eram muito semelhantes.”

As descobertas da equipe foram publicadas em Geociências da Natureza.