Pesquisa recém-publicada quantifica a presença de carbono orgânico em rochas marcianas.
Pela primeira vez, cientistas usando dados do rover Curiosity da NASA mediram o carbono orgânico total – um componente chave nas moléculas da vida – em rochas marcianas.
“O carbono orgânico total é uma das várias medidas [ou índices] que nos ajudam a entender quanto material está disponível como matéria-prima para química prebiótica e potencialmente biologia”, disse Jennifer Stern, do Goddard Space Flight Center da NASA em Greenbelt, Maryland. “Encontramos pelo menos 200 a 273 partes por milhão de carbono orgânico. Isso é comparável ou até mais do que a quantidade encontrada em rochas em lugares de vida muito baixa na Terra, como partes do deserto de Atacama na América do Sul, e mais do que foi detectado em meteoritos de Marte.”
O carbono orgânico é o carbono que está ligado a um átomo de hidrogênio. É a base para as moléculas orgânicas, que são criadas e usadas por todas as formas de vida conhecidas. No entanto, como o carbono orgânico também pode vir de fontes não vivas, sua presença em Marte não prova a existência de vida lá. Por exemplo, pode vir de meteoritos, vulcões ou ser formado no local por reações de superfície. O carbono orgânico já foi encontrado em Marte antes, mas medições anteriores apenas produziram informações sobre compostos específicos, ou representaram medições capturando apenas uma parte do carbono nas rochas. A nova medição dá a quantidade total de carbono orgânico presente nessas rochas.
Embora a superfície de Marte seja atualmente inóspita para a vida, há evidências de que bilhões de anos atrás o clima era mais parecido com o da Terra, com uma atmosfera mais espessa e água líquida que fluía para rios e mares. Como a água líquida é necessária para a vida como a entendemos, os cientistas pensam que a vida marciana, se alguma vez evoluiu, poderia ter sido sustentada por ingredientes-chave, como carbono orgânico, se presente em quantidade suficiente.
A Curiosity está avançando no campo da astrobiologia investigando a habitabilidade de Marte, estudando seu clima e geologia. O rover perfurou amostras de rochas de lamito de 3,5 bilhões de anos na formação “Yellowknife Bay” da Cratera Gale, local de um antigo lago em Marte. O mudstone na Cratera Gale foi formado como sedimento muito fino (de intemperismo físico e químico de rochas vulcânicas) em água sedimentada no fundo de um lago e foi enterrada. O carbono orgânico fazia parte desse material e foi incorporado ao lamito. Além da água líquida e do carbono orgânico, a Cratera Gale tinha outras condições propícias à vida, como fontes de energia química, baixa acidez e outros elementos essenciais para a biologia, como oxigênio, nitrogênio e enxofre. “Basicamente, este local teria oferecido um ambiente habitável para a vida, se alguma vez estivesse presente”, disse Stern, principal autor de um artigo sobre esta pesquisa publicado em 27 de junho na revista Proceedings of the National Academy of Sciences.
O rover Curiosity Mars da NASA usou sua câmera de navegação (Navcam) para capturar essa visão depois de entrar em um local apelidado de “Yellowknife Bay” em 12 de dezembro de 2012, o 125º dia marciano, ou sol, da missão. Crédito: NASA/JPL-Caltech
Para fazer a medição, o Curiosity entregou a amostra ao seu instrumento Sample Analysis at Mars (SAM), onde um forno aqueceu a rocha em pó a temperaturas progressivamente mais altas. Este experimento usou oxigênio e calor para converter o carbono orgânico em dióxido de carbono (CO2), cuja quantidade é medida para obter a quantidade de carbono orgânico nas rochas. A adição de oxigênio e calor permite que as moléculas de carbono se separem e reajam carbono com oxigênio para produzir CO2. Algum carbono está preso em minerais, então o forno aquece a amostra a temperaturas muito altas para decompor esses minerais e liberar o carbono para convertê-lo em CO2. O experimento foi realizado em 2014, mas exigiu anos de análise para entender os dados e colocar os resultados no contexto de outras descobertas da missão na Cratera Gale. O experimento intensivo de recursos foi realizado apenas uma vez durante os 10 anos do Curiosity em Marte.
Esse processo também permitiu ao SAM medir as razões de isótopos de carbono, o que ajuda a entender a origem do carbono. Isótopos são versões de um elemento com pesos (massas) ligeiramente diferentes devido à presença de um ou mais nêutrons extras no centro (núcleo) de seus átomos. Por exemplo, o carbono-12 tem seis nêutrons, enquanto o carbono-13 mais pesado tem sete nêutrons. Como os isótopos mais pesados ??tendem a reagir um pouco mais lentamente do que os isótopos mais leves, o carbono da vida é mais rico em carbono-12. “Neste caso, a composição isotópica só pode realmente nos dizer qual porção do carbono total é carbono orgânico e qual porção é carbono mineral”, disse Stern. “Embora a biologia não possa ser completamente descartada, os isótopos também não podem ser usados ??para apoiar uma origem biológica para esse carbono, porque a faixa se sobrepõe ao carbono ígneo (vulcânico) e ao material orgânico meteorítico, que provavelmente são a fonte desse carbono. Carbono organico.”
A pesquisa foi financiada pelo Programa de Exploração de Marte da NASA. A missão do Mars Science Laboratory da Curiosity é liderada pelo Jet Propulsion Laboratory da NASA no sul da Califórnia; O JPL é gerenciado pela Caltech. O SAM foi construído e testado no Goddard Space Flight Center da NASA em Greenbelt, Maryland. Charles Malespin é o principal investigador do SAM.
Publicado em 03/07/2022 09h30
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