p Um novo estudo mostra evidências de que o antigo Marte provavelmente tinha um amplo suprimento de energia química para os micróbios prosperarem no subsolo. p "Nós mostramos, com base em cálculos básicos de física e química, que a antiga subsuperfície marciana provavelmente tinha hidrogênio dissolvido o suficiente para alimentar uma biosfera global de subsuperfície, "disse Jesse Tarnas, um estudante de graduação na Brown University e autor principal de um estudo publicado em Cartas da Terra e da Ciência Planetária . "As condições nesta zona habitável seriam semelhantes às dos lugares da Terra onde existe vida subterrânea."

p A Terra é o lar do que são conhecidos como ecossistemas microbianos litotróficos de subsuperfície - SliMEs para breve. Faltando energia da luz solar, esses micróbios subterrâneos muitas vezes obtêm sua energia descascando elétrons de moléculas em seus ambientes circundantes. O hidrogênio molecular dissolvido é um grande doador de elétrons e é conhecido por abastecer SLiMEs na Terra.

p Este novo estudo mostra que a radiólise, um processo pelo qual a radiação quebra as moléculas de água em suas partes constituintes de hidrogênio e oxigênio, teria criado bastante hidrogênio na antiga subsuperfície marciana. Os pesquisadores estimam que as concentrações de hidrogênio na crosta cerca de 4 bilhões de anos atrás estariam na faixa de concentrações que sustentam muitos micróbios na Terra hoje.

p As descobertas não significam que existia vida definitivamente no antigo Marte, mas eles sugerem que se a vida realmente começou, a subsuperfície marciana tinha os ingredientes-chave para sustentá-la por centenas de milhões de anos. O trabalho também tem implicações para a futura exploração de Marte, sugerir que as áreas onde a antiga subsuperfície está exposta podem ser bons lugares para procurar evidências de vidas passadas.

p Indo por baixo da terra

p Desde a descoberta, décadas atrás, de antigos canais de rios e leitos de lagos em Marte, os cientistas têm sido atormentados pela possibilidade de que o Planeta Vermelho possa ter abrigado vida. Mas, embora as evidências de atividades hídricas anteriores sejam inconfundíveis, não está claro quanto da história marciana realmente fluiu. Modelos climáticos de última geração para o início de Marte produzem temperaturas que raramente atingem o pico acima de zero, o que sugere que os primeiros períodos de chuva no planeta podem ter sido eventos passageiros. Esse não é o melhor cenário para sustentar a vida na superfície a longo prazo, e alguns cientistas pensam que a subsuperfície pode ser uma aposta melhor para a vida anterior de Marte.

p "A questão então é:qual era a natureza daquela vida subterrânea, se existisse, e de onde ele tirou sua energia? ", disse Jack Mustard, um professor do Departamento de Terra de Brown, Ciências Ambientais e Planetárias e coautor do estudo. "Sabemos que a radiólise ajuda a fornecer energia para micróbios subterrâneos da Terra, então o que Jesse fez aqui foi investigar a história da radiólise em Marte. "

p Os pesquisadores analisaram os dados do espectrômetro de raios gama que voa a bordo da espaçonave Mars Odyssey da NASA. Eles mapearam abundâncias dos elementos radioativos tório e potássio na crosta marciana. Com base nessas abundâncias, eles poderiam inferir a abundância de um terceiro elemento radioativo, urânio. A degradação desses três elementos fornece a radiação que impulsiona a degradação radiolítica da água. E porque os elementos decaem a taxas constantes, os pesquisadores poderiam usar as abundâncias modernas para calcular as abundâncias de 4 bilhões de anos atrás. Isso deu à equipe uma ideia do fluxo de radiação que estaria ativo para conduzir a radiólise.

p A próxima etapa foi estimar quanta água estaria disponível para a radiação atingir. Evidências geológicas sugerem que haveria bastante água subterrânea borbulhando nas rochas porosas da antiga crosta marciana. Os pesquisadores usaram medições da densidade da crosta marciana para estimar aproximadamente quanto espaço de poro estaria disponível para a água preencher.

p Finalmente, a equipe usou modelos geotérmicos e climáticos para determinar onde estaria o ponto ideal para a vida potencial. Não pode ser tão frio que toda a água esteja congelada, mas também não pode ser cozido demais pelo calor do núcleo derretido do planeta.

p Combinando essas análises, os pesquisadores concluíram que Marte provavelmente tinha uma zona habitável subsuperficial global com vários quilômetros de espessura. Nessa zona, a produção de hidrogênio via radiólise teria gerado energia química mais do que suficiente para sustentar a vida microbiana, com base no que se sabe sobre essas comunidades na Terra. E essa zona teria persistido por centenas de milhões de anos, os pesquisadores concluem.

p As descobertas se mantiveram mesmo quando os pesquisadores modelaram uma variedade de cenários climáticos diferentes, alguns no lado mais quente, outros do lado mais frio. Interessantemente, Tarnas diz, a quantidade de hidrogênio subterrâneo disponível para energia na verdade aumenta sob os cenários de clima extremamente frio. Isso porque uma camada mais espessa de gelo acima da zona habitável serve como uma tampa que ajuda a impedir que o hidrogênio escape para a subsuperfície.

p "As pessoas acham que o clima frio de Marte é ruim para a vida, mas o que mostramos é que, na verdade, há mais energia química para a vida no subsolo em um clima frio, "Isso é algo que achamos que pode mudar a percepção das pessoas sobre a relação entre o clima e a vida passada em Marte", disse Tarnas.

p Implicações de exploração

p Tarnas e Mustard dizem que as descobertas podem ser úteis para pensar sobre para onde enviar espaçonaves em busca de sinais de vida passada em Marte.

p "Uma das opções mais interessantes de exploração é observar blocos de megabreccia - pedaços de rocha que foram escavados no subsolo por meio de impactos de meteoritos, "Tarnas disse." Muitos deles teriam vindo das profundezas desta zona habitável, e agora eles estão apenas sentados, frequentemente relativamente inalterado, na superfície."

p Mostarda, que esteve ativo no processo de seleção de um local de pouso para o rover Mars 2020 da NASA, diz que esses tipos de blocos de brecha estão presentes em pelo menos dois dos locais que a NASA está considerando:Northeast Syrtis Major e Midway.

p "A missão do rover 2020 é procurar os sinais de vida passada, "Mostarda disse." Áreas onde você pode ter vestígios desta zona habitável subterrânea - que pode ter sido a maior zona habitável do planeta - parece um bom lugar para mirar. "