Aqui na RQC, já tive a oportunidade de discutir a possibilidade de vida em Marte pelo menos duas vezes (aqui e aqui). Hoje, convido você para um terceiro round. Um novo estudo, publicado em 4 de fevereiro, apresenta descobertas interessantes.
O trabalho, liderado por Alexander A. Pavlov e publicado na revista científica Astrobiology, analisa hidrocarbonetos de cadeia longa encontrados pelo rover Curiosity na cratera Gale. Hidrocarbonetos são moléculas formadas por hidrogênio e carbono. As cadeias são chamadas “longas” quando contêm dezenas de átomos de carbono. Na Terra, hidrocarbonetos, principalmente os mais complexos, são comumente associados à atividade biológica: uma fonte comum é o petróleo – produto da decomposição de seres vivos. A presença dessas moléculas em Marte traz um problema científico legítimo que merece atenção séria.
O Curiosity detectou alcanos (uma classe de hidrocarbonetos) de cadeia longa, com 10 a 12 átomos de carbono especificamente, preservados no lamito Cumberland (nome da amostra coletada pelo rover), com concentrações atuais de cerca de 30 a 50 ppb (partes por bilhão). Isso por si só não é extraordinário, pois compostos orgânicos em Marte já foram detectados antes. O que torna o artigo interessante é o raciocínio quantitativo: os autores argumentam que essas moléculas ficaram expostas por aproximadamente 80 milhões de anos na superfície marciana, recebendo radiação ionizante. Como a radiação quebra moléculas orgânicas, o que vemos hoje seria apenas o remanescente degradado do que existia originalmente.
E como sabemos que as rochas estão expostas há 80 milhões de anos?
Diferentemente da Terra, Marte não tem um campo magnético forte nem uma atmosfera espessa para bloquear radiação espacial. Por isso, qualquer rocha exposta na superfície é constantemente bombardeada por partículas vindas do espaço.
Quando essas partículas de alta energia atingem uma rocha, atuam como minúsculas balas subatômicas. Ao colidir com os átomos da rocha, quebram núcleos e produzem novos átomos raros ali dentro. Esses átomos fabricados pela radiação são chamados de nuclídeos cosmogênicos. Eles vão se acumulando lentamente enquanto a rocha permanecer na superfície.
O tempo de exposição, portanto, é proporcional à concentração de tais nuclídeos: quanto mais tempo a rocha fica exposta, mais desses nuclídeos especiais se acumulam. Então os cientistas podem fazer algo parecido com ler um “relógio de radiação cósmica”. Medindo a quantidade desses nuclídeos dentro da rocha, dá para estimar há quanto tempo ela está sob bombardeio espacial. Sobre as rochas em questão, os autores explicam:
“As amostras de lamito Cumberland coletadas pelo rover Curiosity na cratera Gale são os únicos materiais marcianos para os quais idades de exposição de aproximadamente 80 milhões de anos foram confirmadas usando três nuclídeos cosmogênicos independentes: ³He, ²¹Ne e ³⁶Ar”.
Levando isso em consideração, os pesquisadores estimam que a concentração original de hidrocarbonetos poderia ter sido algo entre 120 e 7.700 ppm (partes por milhão). E aqui está o ponto crucial. Segundo o artigo, concentrações tão altas desse tipo de molécula orgânica seriam difíceis de explicar apenas por fontes abióticas (isto é, independentes de vida) conhecidas. Difícil, é claro, não significa impossível. A distinção é fundamental.
O argumento inteiro depende de uma equação exponencial de degradação radiolítica. Perdão pelo que virá a seguir, mas precisamos falar sobre isso.
Em termos simples, existe uma equação que relaciona a quantidade atual de matéria orgânica com a quantidade que havia originalmente, mas que decaiu devido aos processos de radiólise (destruição por radiação). Essa equação é da forma exponencial negativa. Ou seja, o material original degrada-se rapidamente (a taxa exata depende de alguns fatores, que discutiremos abaixo). Ela relaciona, além da quantidade que havia de matéria orgânica no início do processo, mais dois fatores importantes: a dose da radiação acumulada ao longo dos 80 milhões de anos e uma tal de constante de radiólise. Essa constante varia para cada tipo de material e substrato, e em geral funciona assim: quanto maior a constante, mais rápida a degradação da matéria orgânica original; quanto menor, mais lenta.
A equação mostra que a quantidade original estimada cresce proporcionalmente aos valores da dose e da constante – e cresce exponencialmente, ou seja, muito rápido! Isso significa que quanto maior for a eficiência da radiação em destruir moléculas ou quanto maior tiver sido a dose total de radiação recebida pela rocha, maior precisa ter sido a quantidade original de matéria orgânica para explicar o pouco que restou hoje.
A dose é relativamente fácil de estimar. O verdadeiro gargalo é a constante de radiólise. Os autores não mediram diretamente a constante de radiólise para esses alcanos específicos no contexto mineralógico marciano; recorreram à literatura e escolheram valores considerados conservadores. Isso é metodologicamente defensável, mas também é o ponto mais sensível da inferência. Pequenas mudanças produzem diferenças enormes nas estimativas.
É com base nessa matemática que eles chegam ao principal resultado: a partir das concentrações atuais, os autores estimam que a concentração original poderia ter sido algo entre 120 e 7.700 ppm. E isso é muita matéria orgânica!
O estudo examina várias hipóteses abióticas e mostra suas limitações. Poeira interplanetária rica em carbono chega continuamente a Marte, mas o fluxo é baixo e a capacidade de penetrar rochas consolidadas é pequena, sugerindo contribuição limitada. A hipótese de uma neblina orgânica atmosférica semelhante à de Titã (uma das luas de Saturno) exigiria condições atmosféricas que os modelos atuais de Marte antigo não favorecem; embora esses modelos ainda tenham incertezas relevantes. Reações hidrotermais (dependentes de água e temperaturas altas) também podem gerar hidrocarbonetos, mas o lamito Cumberland não mostra sinais claros das temperaturas necessárias. Ainda assim, o próprio artigo reconhece que a matéria orgânica poderia ter sido produzida em outro lugar da cratera e posteriormente transportada, o que mantém abertas alternativas abióticas plausíveis.
Após avaliar essas possibilidades, os autores consideram que uma biosfera marciana antiga, análoga à do Arqueano terrestre, poderia produzir as concentrações estimadas. Isso é verdade no sentido de compatibilidade quantitativa, mas é crucial entender o peso dessa afirmação. Eles não demonstram que houve vida; mostram que a hipótese biológica é compatível com os números. Na ciência, sabemos, compatibilidade não é confirmação.
Há também uma limitação instrumental importante. O instrumento do Curiosity detecta preferencialmente moléculas na faixa 10 a 12 carbonos; moléculas maiores podem existir e simplesmente não terem sido detectadas pelos instrumentos. Isso pode tanto reforçar uma hipótese biológica quanto apontar para processos geoquímicos ainda não caracterizados. Sem uma distribuição molecular completa, qualquer inferência a respeito de origem permanece provisória.
O artigo é prudente e enfatiza a necessidade de compreender melhor os produtos de degradação radiolítica em lamitos comparáveis ao lamito marciano, antes de qualquer conclusão forte. Se quisermos evidência robusta de vida marciana passada, precisaríamos de múltiplas linhas independentes convergindo. Por exemplo, assinaturas biogênicas claras, possíveis microfósseis inequívocos, distribuições moleculares altamente diagnósticas e replicação em diferentes locais. O artigo reconhece a necessidade de escrutínio posterior:
“Concordamos com a afirmação de Carl Sagan de que alegações extraordinárias exigem evidências extraordinárias (Sagan, 1979) e entendemos que qualquer suposta detecção de vida em Marte será necessariamente recebida com intenso escrutínio. Além disso, em consonância com as normas estabelecidas no campo da astrobiologia, observamos que a confirmação de vida além da Terra exigirá múltiplas linhas de evidência”.
O artigo também aponta os próximos passos: determinar experimentalmente a constante de radiólise em matrizes mineralógicas marcianas relevantes, quantificar melhor rotas abióticas (especialmente, transporte e produção hidrotermal) e obter mais dados in situ ou, idealmente, amostras retornadas à Terra. Missões futuras podem mudar bastante esse cenário.
Então, é para dizer “eita” ou “calma”? Um pouco dos dois, mas nas proporções corretas. É empolgante encontrar material orgânico nas concentrações observadas. Ao mesmo tempo, estamos muito longe de demonstrar a origem biológica. Se a constante de radiólise usada estiver exagerada, a concentração original cai e várias rotas abióticas voltam a ser plenamente plausíveis; se estiver subestimada, o argumento biológico ganha força. No momento, a posição intelectualmente honesta é reconhecer a incerteza.
Eu não sei você, mas espero que as atualizações sobre a vida em Marte não passem da quarta coluna!
Você pode assistir a uma versão audiovisual dessa coluna no canal Um Evolucionista Cansado, basta clicar aqui.
João Lucas da Silva é mestre em Ciências Biológicas pela Universidade Federal do Pampa, e atualmente doutorando em Ciências Biológicas na mesma universidade