Dirigido pela NASA e com análises cruciais da Imperial College London, o estudo identificou uma variedade de minerais e matéria orgânica em rochas marcianas que indicam uma história antiga de condições habitáveis e possíveis processos biológicos no Planeta Vermelho.

Uma equipe internacional, incluindo pesquisadores do Departamento de Ciências da Terra e Engenharia (ESE) da Imperial, sugere que essas características geológicas na formação chamada Bright Angel, localizada na Cratera Jezero de Marte, estão intimamente ligadas ao carbono orgânico e podem representar um indicador significativo de vida passada.

O professor Sanjeev Gupta, Professor de Ciências da Terra na ESE e Co-diretor Acadêmico da Imperial Global India, afirmou: “Esta é uma descoberta empolgante de um possível indicador biológico, mas isso não significa que encontramos vida em Marte. Precisamos analisar essa amostra de rocha na Terra para confirmar se processos biológicos estiveram envolvidos.”

Sinais promissores

Um componente chave da missão Mars 2020 da NASA, o rover Perseverance está explorando a Cratera Jezero, com 45 quilômetros de diâmetro, desde 2021, um local escolhido por ter abrigado um enorme lago e um delta fluvial – ambientes considerados ideais na busca por vestígios de vida passada. Seu principal objetivo é coletar e armazenar o primeiro conjunto de amostras de rocha e solo que serão trazidas de volta à Terra para uma análise detalhada.

O novo estudo, publicado na Nature, foca em uma formação rochosa de tom claro na cratera, chamada ‘Bright Angel’, que está situada dentro de um antigo vale fluvial que forneceu água para o lago Jezero.

Enquanto se movia pelo vale, denominado Neretva Vallis, o Perseverance encontrou uma espessa sucessão de mudstones de grão fino e conglomerados lamacentos. Ali, realizou uma análise detalhada dessas rochas, utilizando instrumentos como o Instrumento Planetário para Litochemia por Raios-X (PIXL) e o Ambiente Habitável com Raman e Luminescência para Orgânicos e Químicos (SHERLOC).

Um lago inesperado

Ao mapear os tipos e distribuições das diferentes rochas sedimentares em Bright Angel, os pesquisadores da ESE (incluindo o Professor Gupta e o Dr. Robert Barnes, um Pesquisador Associado na ESE, ambos financiados pela UK Space Agency) conseguiram reconstruir o ambiente em que esses mudstones foram depositados.

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

Isso levou a uma conclusão surpreendente: encontraram depósitos de lago no fundo de um vale fluvial.

O co-autor Alex Jones, um doutorando na ESE e cientista colaborador da equipe do NASA Perseverance, que analisou detalhadamente o ambiente do antigo lago, afirmou: “Isso é incomum, mas muito intrigante, já que não esperaríamos encontrar tais depósitos em Neretva Vallis. O que nosso trabalho sedimentológico e estratigráfico indicou foi um antigo ambiente de lago de baixa energia – e esse é precisamente o tipo de ambiente habitável que estamos buscando na missão.”

A descoberta pode sugerir um período na história da Cratera Jezero em que o vale foi inundado, dando origem a esse lago potencialmente habitável.

Alex, que é um Presidente Scholar da Imperial e fez sua graduação em Ciências da Terra e Planetárias na ESE, acrescentou: “Estou empolgado por fazer parte de uma descoberta tão significativa e contribuir para as operações do Perseverance durante meu doutorado. Também é muito interessante aplicar minha experiência de campo geológico terrestre adquirida como estudante para investigar uma unidade tão emocionante em Jezero!”

Contexto convincente

Com o cenário do habitat lacustre definido, 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 análises químicas revelando que essas estruturas em escala milimétrica são altamente ricas em minerais de ferro-fosfato e ferro-sulfeto (provavelmente vivianita e greigite).

Essas parecem ter se formado através de reações redox envolvendo carbono orgânico, um processo que poderia ter sido impulsionado por química abiótica ou, de forma interessante, química biológica. Isso é importante, pois estabelece as bases para tudo que aconteceu a seguir: a formação desse tipo específico de sedimento oxidados, rico em ferro e fósforo, foi o pré-requisito essencial para criar os ingredientes para reações subsequentes.

Como esses ingredientes refletem subprodutos do metabolismo microbiano evidenciados na Terra, pode ser considerado um possível indicador biológico, levantando a possibilidade de que uma vez existiu vida microbiana em Marte.

Uma questão para laboratórios na Terra

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

Felizmente, o Perseverance já perfurou e armazenou uma amostra do núcleo da formação Bright Angel, chamada ‘Sapphire Canyon’, que, juntamente com outras coletadas pelo rover, aguarda a missão de Retorno de Amostras de Marte – um esforço conjunto da NASA e ESA visando trazer essas amostras à Terra na década de 2030.

Uma vez nos laboratórios terrestres, amostras como a Sapphire Canyon serão analisadas com instrumentos muito mais sensíveis do que os disponíveis no rover, por cientistas de todo o mundo. Somente então poderemos determinar a origem exata dessas características e se resultaram de uma química abiótica única ou constituem evidências de vida microbiana passada em Marte.

“Esta descoberta é um grande avanço – as amostras que ajudamos a caracterizar estão entre as mais convincentes que temos”, disse o Professor Gupta.

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

Matthew Cook, chefe da Exploração Espacial na UK Space Agency, comentou: “Esta descoberta emocionante representa um passo significativo em nossa compreensão de Marte e do potencial por vida antiga além da Terra. As assinaturas químicas identificadas nessas rochas marcianas são as primeiras de seu tipo a potencialmente refletir processos biológicos que observamos na Terra, fornecendo evidências mais convincentes de que Marte pode ter abrigado as condições necessárias para vida microbiana.”

“O Professor Sanjeev Gupta e sua equipe da Imperial College London, apoiados pelo financiamento da UK Space Agency, fizeram uma contribuição inestimável a esta pesquisa inovadora, demonstrando a excelência da ciência de exploração no Reino Unido ao liderar o estabelecimento do contexto geológico para o estudo.”

“Embora devamos manter uma cautela científica em relação a afirmações definitivas sobre vida antiga, essas descobertas representam as evidências mais promissoras já encontradas. A próxima missão do rover Rosalind Franklin, construída aqui no Reino Unido, será crucial para ajudarmos a responder se amostras similares às observadas neste estudo representam processos biológicos genuínos, aproximando-nos da resposta para a seguinte pergunta: estamos sozinhos no universo?”