Planícies do sul geadas no início da primavera. Crédito da imagem: MSSS / JPL / NASA Clique para ampliar
As detecções de metano na atmosfera marciana desafiaram os cientistas a encontrar uma fonte para o gás, que geralmente está associado à vida na Terra. Uma fonte que pode ser descartada é a história antiga: o metano pode sobreviver apenas 600 anos na atmosfera marciana antes que a luz solar o destrua.
Se a concentração global de metano em Marte for de 10 ppb, uma média de 4 gramas de metano será destruída a cada segundo pela luz solar. Isso significa que cerca de 126 toneladas métricas de metano devem ser produzidas a cada ano para garantir uma concentração constante de 10 ppb.
Há uma chance externa de que o metano esteja sendo entregue a Marte por cometas, asteróides ou outros detritos do espaço. Os cálculos mostram que os micrometeoritos provavelmente fornecerão apenas 1 kg de metano por ano - muito aquém do nível de reposição de 126 toneladas. Os cometas podem fornecer uma grande quantidade de metano, mas o intervalo entre os principais impactos do cometa é em média 62 milhões de anos, por isso é improvável que qualquer cometa tenha fornecido metano nos últimos 600 anos.
Se podemos excluir a entrega de metano, o metano deve ser fabricado em Marte. Mas a biologia de origem ou os processos não estão associados à vida?
Uma pequena porcentagem do metano da Terra é feita por meio de interações não biológicas ("abiogênicas") entre dióxido de carbono, água quente e certas rochas. Isso poderia estar ocorrendo em Marte? Talvez, diz James Lyons, do Instituto de Geofísica e Física Planetária da UCLA.
Essas reações requerem apenas rocha, água, carbono e calor, mas em Marte, de onde viria o calor? A superfície do planeta está muito fria, com temperatura média de 63 graus C. Os vulcões podem ser uma fonte de calor. Os geólogos pensam que a erupção mais recente em Marte ocorreu há pelo menos 1 milhão de anos - recente o suficiente para sugerir que Marte ainda está ativo e, portanto, quente sob a superfície.
Uma gota de metano com média de 4 gramas por segundo pode vir de um ponto geológico tão quente. Mas qualquer ponto quente marciano deve ser profundo e bem isolado da superfície, pois o Sistema de Imagem por Emissão Térmica na Mars Odyssey não encontrou locais que sejam pelo menos 15 graus C mais quentes que os arredores. No entanto, Lyons acha que ainda é possível que um corpo profundo de magma esteja fornecendo calor.
Em um modelo computacional de geologia marciana simplificada, um corpo de magma de 10 km de profundidade, 1 km de largura e 10 km de comprimento criou a temperatura de 375 a 450 graus C que impulsiona a geração abiogênica de metano nas cordilheiras do meio do oceano na Terra. Lyons diz que esse corpo de rocha quente "é perfeitamente sensível, não há nada de estranho nisso", porque Marte provavelmente retém um pouco de calor da formação planetária, como a Terra.
"Isso nos encoraja a pensar que este é um cenário plausível para explicar o metano em Marte, e não veríamos a assinatura desse dique (corpo de rocha quente) na superfície", diz Lyons. "Esse é o ângulo que estamos buscando; é a explicação mais simples e direta para o metano detectado ".
Embora ninguém possa descartar fontes abiogênicas para o metano em Marte, quando você encontra metano na Terra, geralmente vê o trabalho de metanógenos, micróbios anaeróbicos antigos que processam carbono e hidrogênio em metano. Os metanógenos poderiam viver em Marte?
Para descobrir, Timothy Kral, professor associado de ciências biológicas da Universidade do Arkansas, começou a cultivar cinco tipos de metanogênios há 12 anos em solo vulcânico escolhido para simular solo marciano. Ele agora mostrou que os metanógenos podem sobreviver por anos no solo granular e com baixo teor de nutrientes, embora, quando cultivados em condições semelhantes a Marte, a apenas 2% da pressão atmosférica da Terra, eles se desidratem e se tornem adormecidos após algumas semanas.
“O solo tende a secar e conseguimos encontrar células viáveis; eles ainda estão vivos, mas não produzem mais metano ”, diz Kral.
Os metanogênios precisam de uma fonte constante de dióxido de carbono e hidrogênio. Enquanto o dióxido de carbono é abundante em Marte, "o hidrogênio é um ponto de interrogação", diz Kral.
Vladimir Krasnopolsky, professor de pesquisa da Universidade Católica da América em Washington DC, detectou 15 partes por milhão de hidrogênio molecular na atmosfera de Marte. É possível que esse hidrogênio esteja escapando de uma fonte profunda no interior marciano que os metanógenos poderiam usar.
Se os metanogênios estiverem no fundo de Marte, o gás metano que eles produzem subirá lentamente em direção à superfície. Eventualmente, poderia atingir uma condição de pressão-temperatura onde ficaria preso em cristais de gelo, formando hidrato de metano.
"Se houvesse uma biosfera subterrânea, o hidrato de metano seria uma conseqüência inevitável, se as coisas se comportassem como na Terra", diz Stephen Clifford, do Instituto Lunar e Planetário de Houston, Texas.
E há um benefício adicional, acrescenta Clifford. Hidratos de metano, "seriam uma manta isolante que reduziria substancialmente a espessura do solo congelado em Marte, de vários quilômetros no equador, para talvez menos de um quilômetro". Em outras palavras, o hidrato de metano armazenaria evidências de vida e isolaria qualquer vida que permanecesse das temperaturas ultra-frias da superfície.
Embora os dados sobre as condições a um quilômetro ou mais abaixo da superfície marciana sejam inexistentes, o quadro crescente da complexidade, tamanho e adaptabilidade da biosfera subterrânea da Terra certamente melhora a chance de que a vida exista em condições comparáveis dentro de Marte. A biosfera subterrânea da Terra é composta em grande parte por micróbios, alguns dos quais vivem em profundidades, pressões e condições químicas que antes eram consideradas hostis à vida.
Nas profundezas de Marte pode ser um lugar difícil de ganhar a vida, mas os metanógenos não são fracos, diz Kral. “Eles são resistentes, duráveis. O fato de eles estarem por aí provavelmente desde o início da vida na Terra e continuarem sendo a forma de vida predominante abaixo da superfície e nas profundezas dos oceanos significa que são sobreviventes, estão se saindo extremamente bem. ”
Fonte original: NASA Astrobiology
