Em 2015, a então cientista-chefe da NASA, Ellen Stofan, afirmou que, "Acredito que teremos fortes indícios de vida fora da Terra na próxima década e evidências definitivas nos próximos 10 a 20 anos." Com várias missões programadas para pesquisar evidências de vida (passada e presente) em Marte e no sistema solar externo, isso dificilmente parece uma avaliação irreal.

Mas é claro, encontrar evidências de vida não é uma tarefa fácil. Além de preocupações com a contaminação, há também os perigos de operar em ambientes extremos - o que certamente envolverá a busca pela vida no sistema solar. Todas essas preocupações foram levantadas em uma nova conferência da FISO intitulada "Rumo a Sequenciamento In-Situ para Detecção de Vida", apresentado por Christopher Carr do MIT.

Carr é um cientista pesquisador do Departamento da Terra do MIT, Ciências Atmosféricas e Planetárias (EAPS) e Pesquisador do Departamento de Biologia Molecular do Massachusetts General Hospital. Por quase 20 anos, ele se dedicou ao estudo da vida e à busca por ela em outros planetas. Daí porque ele também é o principal investigador científico (PI) do instrumento Search for Extra-Terrestrial Genomes (SETG).

Liderado pela Dra. Maria T. Zuber - a E. A. Griswold Professor de Geofísica no MIT e chefe da EAPS - o grupo interdisciplinar por trás do SETG inclui pesquisadores e cientistas do MIT, Caltech, Brown University, arvard, e Claremont Biosolutions. Com o apoio da NASA, a equipe SETG tem trabalhado no desenvolvimento de um sistema que pode testar a vida no local.

Apresentando a busca por vida extraterrestre, Carr descreveu a abordagem básica da seguinte forma:

"Poderíamos buscar a vida como não a conhecemos. Mas acho que é importante começar da vida como a conhecemos - extrair propriedades e características da vida, e considerar se devemos procurar a vida como a conhecemos também, no contexto da busca por vida fora da Terra. "

Para este fim, a equipe SETG busca alavancar desenvolvimentos recentes em testes biológicos in-situ para criar um instrumento que pode ser usado por missões robóticas. Esses desenvolvimentos incluem a criação de dispositivos portáteis de teste de DNA / RNA, como o MinION, bem como a investigação do sequenciador de biomoléculas. Interpretada pela astronauta Kate Rubin em 2016, este foi o primeiro sequenciamento de DNA a ocorrer a bordo da Estação Espacial Internacional.

Com base nisso, e o próximo programa Genes in Space - que permitirá que as equipes da ISS sequenciem e pesquisem amostras de DNA no local - a equipe SETG está procurando criar um instrumento que possa isolar, detectar, e classificar quaisquer organismos baseados em DNA ou RNA em ambientes extraterrestres. No processo, permitirá aos cientistas testar a hipótese de que a vida em Marte e em outros locais do sistema solar (se existir) está relacionada à vida na Terra.

Para quebrar essa hipótese, é uma teoria amplamente aceita que a síntese de compostos orgânicos - que inclui nucleobases e precursores de ribose - ocorreu no início da história do sistema solar e ocorreu dentro da nebulosa solar a partir da qual todos os planetas se formaram. Esses compostos orgânicos podem ter sido entregues por cometas e meteoritos a várias zonas potencialmente habitáveis ​​durante o período do Bombardeio Pesado Tardio.

Conhecida como litopansermia, esta teoria é uma ligeira distorção na ideia de que a vida é distribuída por todo o cosmos por cometas, asteróides e planetóides (também conhecidos como panspermia). No caso da Terra e Marte, a evidência de que a vida pode estar relacionada é baseada em parte em amostras de meteoritos que são conhecidos por terem vindo do Planeta Vermelho para a Terra. Eles próprios eram o produto de asteróides atingindo Marte e lançando material ejetado que acabou sendo capturado pela Terra.

Ao investigar locais como Marte, Europa e Enceladus, os cientistas também serão capazes de se envolver em uma abordagem mais direta no que diz respeito à busca pela vida. Como Carr explicou:

"Existem algumas abordagens principais. Podemos usar uma abordagem indireta, olhando para alguns dos exoplanetas recentemente identificados. E a esperança é que, com o Telescópio Espacial James Webb e outros telescópios terrestres e espaciais, que estaremos em posição de começar a obter imagens da atmosfera dos exoplanetas com muito mais detalhes do que a caracterização desses exoplanetas [permitiu] até agora. E isso nos dará alta qualidade, dará a capacidade de olhar para muitos mundos potenciais diferentes. Mas isso não vai nos permitir chegar lá. E teremos apenas evidências indiretas por meio de, por exemplo, espectros atmosféricos. "

Marte, Europa e Enceladus apresentam uma oportunidade direta de encontrar vida, uma vez que todos demonstraram condições que são (ou eram) propícias à vida. Considerando que há ampla evidência de que Marte já teve água líquida em sua superfície, Europa e Enceladus têm oceanos subterrâneos e mostraram evidências de serem geologicamente ativos. Portanto, qualquer missão a esses mundos teria a tarefa de procurar nos locais certos para encontrar evidências de vida.

Em Marte, Notas de Carr, isso vai se resumir a procurar em lugares onde há um ciclo da água, e provavelmente envolverá um pouco de espeleologia:

"Acho que nossa melhor aposta é acessar o subsolo. E isso é muito difícil. Precisamos perfurar, ou de outra forma acessar regiões abaixo do alcance da radiação espacial que poderia destruir o material orgânico. E uma possibilidade é ir para novas crateras de impacto. Essas crateras de impacto podem expor material que não foi processado por radiação. E talvez uma região onde poderíamos querer ir seria algum lugar onde uma nova cratera de impacto pudesse se conectar a uma rede de subsuperfície mais profunda - onde poderíamos obter acesso a material talvez proveniente da subsuperfície. Acho que é provavelmente nossa melhor aposta para encontrar vida em Marte hoje. E um lugar que poderíamos olhar seria dentro das cavernas; por exemplo, um tubo de lava ou algum outro tipo de sistema de caverna que poderia oferecer proteção contra radiação ultravioleta e talvez também fornecer algum acesso a regiões mais profundas dentro da superfície marciana. "

Quanto aos "mundos oceânicos" como Enceladus, procurar por sinais de vida provavelmente envolveria explorar sua região polar sul, onde altas nuvens de água foram observadas e estudadas no passado. Na Europa, provavelmente envolveria a busca de "regiões de caos", os pontos onde pode haver interações entre o gelo da superfície e o oceano interior.

Explorar esses ambientes naturalmente apresenta sérios desafios de engenharia. Para iniciantes, exigiria extensas proteções planetárias para garantir que a contaminação fosse evitada. Essas proteções também seriam necessárias para garantir que os falsos positivos fossem evitados. Nada pior do que descobrir uma cepa de DNA em outro corpo astronômico, apenas para perceber que era na verdade um floco de pele que caiu no scanner antes do lançamento!

E depois existem as dificuldades apresentadas por operar uma missão robótica em um ambiente extremo. Em Marte, há sempre a questão da radiação solar e das tempestades de poeira. Mas na Europa, há o perigo adicional representado pelo intenso ambiente magnético de Júpiter. Explorar plumas de água vindo de Enceladus também é muito desafiador para um orbitador que provavelmente estaria passando em alta velocidade pelo planeta no momento.

Mas, dado o potencial para descobertas científicas, tal missão vale bem a pena as dores e sofrimentos. Não só permitiria aos astrônomos testar teorias sobre a evolução e distribuição da vida em nosso sistema solar, também pode facilitar o desenvolvimento de tecnologias cruciais de exploração do espaço, e resultar em algumas aplicações comerciais sérias.

Olhando para o futuro, os avanços na biologia sintética devem levar a novos tratamentos para doenças e à capacidade de imprimir tecidos biológicos em 3D (também conhecido como "bioprinting"). Também ajudará a garantir a saúde humana no espaço, abordando a perda de densidade óssea, atrofia muscular, e diminuição do órgão e função imunológica. E então há a capacidade de cultivar organismos especialmente projetados para a vida em outros planetas (você pode dizer terraformação?)

Além de tudo isso, a capacidade de realizar pesquisas in situ por vida em outros planetas solares também oferece aos cientistas a oportunidade de responder a uma questão candente, um com o qual eles lutaram por décadas. Resumidamente, a vida baseada no carbono é universal? Até aqui, toda e qualquer tentativa de responder a esta pergunta tem sido amplamente teórica e envolve a "variedade de frutas mais próximas" - onde procuramos por sinais de vida como a conhecemos, usando principalmente métodos indiretos.

Ao encontrar exemplos que vêm de ambientes diferentes da Terra, estaríamos dando alguns passos cruciais para nos prepararmos para os tipos de "encontros imediatos" que poderiam estar acontecendo no futuro.