SAM: tentativa da NASA de repetir a pesquisa da Viking por materiais marcianos

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Após 36 anos de debate, confusão e tentativas fracassadas de outras agências espaciais para responder a uma pergunta básica, o Mars Science Laboratory (MSL) da NASA está a caminho de repetir a busca por matéria orgânica que escapou às duas sondas Viking.

Faltando 96 dias para o pouso, a MSL pousará na Cratera Gale em agosto. O veículo espacial, chamado Curiosity, será o maior veículo entregue em nosso planeta vizinho até agora. Pesando 900 kg, o Curiosity é quase cinco vezes maior do que os veículos Spirit e Opportunity que aterrissaram há oito anos e mais de 1,5 vezes o tamanho de cada sonda Viking que chegou ao planeta em 1976.

Como os Vikings e Mars Exploration Rovers, o Curiosity foi concebido e lançado, em grande parte para reunir informações que podem nos dizer se o Planeta Vermelho abriga vida microbiana. A instrumentação lançada para análise in situ vem avançando constantemente desde a era Viking, mas cada capítulo da história da busca pela vida marciana se baseia nos anteriores.

Embora geralmente mencionado apenas brevemente nos dias em que Spirit e Opportunity estavam nas manchetes, os landers Viking gêmeos eram uma embarcação incrível, não apenas para o seu tempo, mas até hoje. O conjunto de instrumentos de cada sonda Viking incluía um conjunto de três experimentos de biologia, instrumentos projetados para a detecção direta de micróbios, caso o regolito em qualquer um dos dois locais de desembarque Viking contivesse. Embora as naves de desembarque subsequentes tenham transportado instrumentos projetados para avaliar o potencial de vida de Marte, nenhum desde o Projeto Viking foi construído para procurar diretamente formas de vida marcianas.

Segundo o investigador da Viking Gilbert Levin, os navios Viking já descobriram a vida marciana. Em 1976-1977, o instrumento de Levin, conhecido como experimento Labeled Release (LR), produziu resultados positivos no Chryse Planitia e no Utopia Planitia, os dois locais de desembarque Viking. Quando tratadas com uma solução contendo pequenos produtos químicos orgânicos rotulados com carbono radioativo, as amostras de regolitos colhidas nos locais de pouso liberam um gás, indicado por um aumento na radioatividade no espaço acima da amostra.

Embora Levin acredite que o gás é dióxido de carbono resultante da oxidação de produtos químicos orgânicos, também é concebível que os produtos químicos tenham sido reduzidos a outro gás, o metano. De qualquer maneira, como o aquecimento das amostras a uma temperatura alta o suficiente para matar a maioria dos micróbios que conhecemos na Terra impediu a liberação de gás, a equipe científica da Viking concluiu inicialmente que o LR havia detectado vida.

A maioria da equipe científica, mas não Levin, decidiu que a liberação de gás no LR deve ter resultado de uma reação química não biológica. Esse repensar ocorreu devido a vários fatores, mas o mais importante foi que o espectrômetro de massa por cromatografia em fase gasosa (GC-MS) de cada dispositivo de aterrissagem falhou em detectar matéria orgânica nas amostras. Como o falecido Carl Sagan explicou em sua série de televisão, Cosmos, "Se há vida em Marte, onde estão os cadáveres?"

Enquanto a maioria dos astrobiólogos e cientistas planetários não concorda com Levin que os resultados de seu experimento de 36 anos constituem evidência conclusiva para a vida marciana, há um número crescente de cientistas de Marte que são equívocos sobre o assunto. De acordo com Levin, Sagan passou para a categoria ambígua em 1996, depois que o astrobiólogo David McKay e colegas publicaram um artigo na revista Science descrevendo a vida fossilizada no meteorito ALH84001, um dos poucos meteoritos conhecidos por serem de Marte.

Viajando dentro do enorme pacote de instrumentos do Curiosity está um conjunto de máquinas chamado SAM, que significa "Análise de Amostra em Marte". Depois de todos esses anos, o SAM representa a primeira tentativa da NASA de repetir a busca do Viking por orgânicos marcianos, mas com uma tecnologia mais avançada.

Isso não quer dizer que outras tentativas não foram feitas durante os anos seguintes. Em 1996, a Agência Espacial Federal Russa lançou uma sonda ligada a Marte, transportando não apenas equipamentos de química orgânica, mas uma versão atualizada do experimento de Levin. Em vez de tratar amostras de regolitos com uma mistura de formas "destros" e "canhotos" de substratos orgânicos (conhecidas na química como misturas racêmicas), o novo LR teria tratado algumas amostras com um substrato canhoto (L- cisteína) e outros com a imagem espelhada do substrato (D-cisteína).

Se os resultados fossem os mesmos para L e D-cisteína, um mecanismo não biológico teria parecido ainda mais provável. No entanto, se o agente ativo no regolito marciano favorecesse um composto em detrimento do outro, isso indicaria vida. Ainda mais intrigante: se o agente ativo favorecesse a D-cisteína, teria sugerido uma origem da vida em Marte separada da origem da vida na Terra, uma vez que as formas de vida terrestre usam principalmente aminoácidos canhotos. Tal resultado sugere que a vida se origina com bastante facilidade, implicando um cosmos se unindo às formas vivas.

Mas a sonda russa Marte '96 caiu no Oceano Pacífico logo após a decolagem. Alguns anos depois, a Agência Espacial Européia enviou o Beagle 2 para Marte, carregando um pacote avançado de detecção orgânica, mas essa sonda também foi perdida.

Embora o SAM do Curiosity não inclua um experimento de LR de qualquer tipo, ele possui capacidade de detecção de matéria orgânica que pode operar no modo espectrometria de massa (MS) ou cromatografia gasosa-espectrometria de massa (GS-MS). Além de ser capaz de detectar certas classes de compostos orgânicos que o GCMS da Viking teria perdido no material de superfície, o SAM também foi projetado para procurar metano na atmosfera marciana. Embora o metano atmosférico já tenha sido detectado da órbita, medições detalhadas de sua concentração e flutuações ajudarão os astrobiólogos a determinar se a fonte é microorganismos produtores de metano.

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