Depois de anos de trabalho de laboratório, os resultados chegaram: Uma rocha que o rover Curiosity Mars da NASA perfurou e analisou em 2020 inclui a coleção mais diversificada 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 forma de saber se estas moléculas orgânicas foram criadas por processos biológicos ou geológicos – qualquer um dos caminhos é possível – mas a sua descoberta renovou a confirmação de que o antigo Marte tinha a química certa para sustentar a vida. Além do mais, as moléculas juntam-se a uma lista crescente de compostos conhecidos por serem preservados nas rochas mesmo após milhares de milhões de anos de exposição em Marte à radiação, que pode quebrar estas moléculas ao longo do tempo.
As descobertas são detalhadas em um novo artigo publicado terça-feira na Nature Communications.
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. Este oásis surgiu e secou várias vezes no passado antigo do planeta, eventualmente enriquecendo a área com minerais argilosos, que são especialmente bons na preservação de compostos orgânicos – moléculas contendo carbono que são os blocos de construção da vida e são encontradas em todo o sistema solar.
Entre as moléculas recentemente identificadas está um heterociclo de nitrogênio, um anel de átomos de carbono que inclui nitrogênio. Esse tipo de estrutura molecular é considerada antecessora do RNA e do DNA, dois ácidos nucléicos fundamentais para a informação genética.
“Essa detecção é bastante profunda porque estas estruturas podem ser precursores químicos de moléculas mais complexas contendo azoto”, disse a principal autora do artigo, Amy Williams, da Universidade da Florida, em Gainesville. “Heterociclos de nitrogênio nunca foram encontrados antes na superfície marciana ou confirmados em meteoritos marcianos.”
Outra descoberta interessante foi o benzotiofeno, uma molécula contendo carbono e enxofre que foi encontrada em muitos meteoritos. Alguns cientistas acreditam que esses meteoritos, juntamente com as moléculas orgânicas dentro deles, foram responsáveis pela sementeira da química prebiótica em todo o início do sistema solar.
O novo artigo complementa a descoberta do ano passado das maiores moléculas orgânicas já descobertas em Marte: hidrocarbonetos de cadeia longa, incluindo decano, undecano e dodecano.
“Este é o Curiosity e a nossa equipa no seu melhor. Foram necessárias dezenas de cientistas e engenheiros para localizar este local, perfurar a amostra e fazer estas descobertas com o nosso incrível robô”, disse o cientista do projeto da missão, Ashwin Vasavada, do Laboratório de Propulsão a Jato da NASA no sul da Califórnia. “Esta coleção de moléculas orgânicas aumenta mais uma vez a perspectiva de que Marte ofereceu um lar para a vida no passado antigo.”
Ambos os conjuntos de descobertas foram feitos com um minilaboratório sofisticado chamado Sample Analysis at Mars (SAM), localizado na barriga do Curiosity. Uma broca na extremidade do braço robótico do rover pulveriza uma amostra de rocha cuidadosamente selecionada em pó e depois a espalha no 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 um pequeno copo de solvente. As reações resultantes podem quebrar moléculas maiores que seriam difíceis de detectar e identificar de outra forma. Embora o instrumento possua vários desses copos, apenas dois contêm hidróxido de tetrametilamônio (TMAH), uma solução poderosa 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 um pedaço do meteorito Murchison, um dos meteoritos mais estudados de todos os tempos. Com mais de 4 mil milhões de anos, Murchison contém moléculas orgânicas que foram semeadas ao longo do início do sistema solar. Descobriu-se que uma amostra de Murchison exposta ao TMAH quebra moléculas muito maiores em algumas das observadas em Mary Anning 3, incluindo o benzotiofeno. Esse resultado confirma que as moléculas marcianas encontradas em Mary Anning 3 poderiam ter sido geradas a partir da decomposição de compostos ainda mais complexos e relevantes para a vida.
O Curiosity usou recentemente seu segundo e último copo TMAH enquanto explorava cristas em forma de teia, que foram formadas por antigas águas subterrâneas. A equipe da missão analisará esses resultados para um futuro artigo revisado por pares.
Construído pelo Goddard Space Flight Center da NASA em Greenbelt, Maryland, o SAM é baseado em instrumentos de laboratório maiores de nível comercial. Colocar equipamentos tão complexos no rover exigiu que os engenheiros o reduzissem drasticamente e desenvolvessem uma maneira de funcionar com menos energia. Os cientistas tiveram que aprender como aquecer o forno do SAM mais lentamente durante períodos mais longos para realizar algumas destas experiências.
“Foi uma façanha descobrir como conduzir este tipo de química pela primeira vez em Marte”, disse Charles Malespin, investigador principal do instrumento na NASA Goddard e co-autor do estudo. “Mas agora que praticamos um pouco, estamos preparados para realizar experiências semelhantes em missões futuras.”
Na verdade, Goddard da NASA 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 Mars da ESA (Agência Espacial Europeia). Um instrumento semelhante, o Dragonfly Mass Spectrometer, explorará a lua de Saturno, Titã, no helicóptero Dragonfly da NASA. Ambos os instrumentos serão capazes de realizar química úmida com o solvente TMAH.
O Curiosity foi construído pelo JPL, administrado pela Caltech em Pasadena, Califórnia. O JPL lidera a missão em nome da Diretoria de Missões Científicas da NASA em Washington, como parte do portfólio do Programa de Exploração de Marte da NASA.
Para saber mais sobre a curiosidade, acesse:
https://science.nasa.gov/mission/msl-curiosity
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