A busca por vida fora da Terra fascina muitos e inspira grandes questões:estamos realmente sozinhos no universo? Nossa Terra é única? Será possível que a vida fora da Terra esteja realmente longe dos pequenos alienígenas verdes e muito mais próxima da vida microbiana com a qual partilhamos o nosso planeta?



Os organismos unicelulares foram as primeiras formas de vida que evoluíram na Terra há bilhões de anos e existem há muito mais tempo que os humanos e outros organismos multicelulares. Eles também são metabolicamente diversos e podem prosperar em ambientes que nós, humanos, consideramos extremos – como no fundo do oceano, em fontes hidrotermais extremamente quentes, em lagos extremamente salgados e até mesmo dentro de rochas.

Europa – uma lua gelada de Júpiter

O primeiro lugar para procurar vida fora da Terra é dentro do nosso sistema solar, onde as distâncias entre nós e mundos potencialmente habitáveis ​​ainda são administráveis ​​para sobrevoos de naves espaciais e até mesmo para missões de amostragem. Vénus, Marte e muitas luas de Júpiter e Saturno são de interesse para os astrobiólogos, embora Europa, uma das 95 luas de Júpiter, seja um candidato a mundo particularmente promissor. Europa é um mundo oceânico gelado onde plumas de água jorram de um oceano abaixo de uma espessa crosta de gelo.

Embora a temperatura da superfície permaneça perpetuamente abaixo dos frios -220°F, Europa entusiasma muitos astrobiólogos como um possível local para a vida no nosso sistema solar devido ao seu oceano subglacial. A água é importante para a habitabilidade de um planeta pela vida tal como a conhecemos; um solvente polar como a água é essencial para as reações bioquímicas que impulsionam toda a vida na Terra e também pode fornecer um habitat termicamente estável para os organismos viverem e evoluírem.

Juntamente com a água, o carbono é outro importante alicerce para a vida como a conhecemos. Todas as macromoléculas essenciais da vida são baseadas em carbono – açúcares, proteínas, DNA e lipídios são todos compostos de átomos de carbono dispostos em vários formatos, incluindo anéis, folhas e cadeias.

Em setembro de 2023, duas equipes independentes de cientistas descobriram que o dióxido de carbono sólido (CO₂ ) na superfície de Europa provavelmente se origina de seu oceano subglacial, já que sua localização na superfície coincide com características geológicas que indicam o transporte de material abaixo do gelo.

Uma equipe também levantou a hipótese de que os oceanos estão oxidados, uma condição química que sustenta a atual biosfera da Terra e, portanto, favorece a habitabilidade da vida como a conhecemos. Embora os cientistas não tenham conseguido determinar definitivamente a origem do CO₂ na Europa, a confirmação de que existe carbono na Europa alimentou o fogo dos astrobiólogos que acreditam que ela poderia hospedar vida microbiana.

Sinais de vida como carbono orgânico e água são amplamente conhecidos como bioassinaturas, marcadores químicos ou físicos que requerem especificamente uma origem biológica. Embora nenhuma bioassinatura seja suficiente para reivindicar vida num mundo distante, encontrar muitas bioassinaturas complementares em corpos como Europa pode fortalecer o argumento de que a vida, de alguma forma, poderia existir fora da Terra.

Da Europa à Antártida – estudando micróbios subglaciais

Como local de trabalho de campo microbiológico, Europa é tão inacessível quanto possível – está a mais de 620 milhões de quilómetros de distância e é insondavelmente fria. Como, então, podemos determinar se a vida poderia sobreviver nas condições europeias? Uma ideia é estudar locais analógicos baseados na Terra – ambientes extremos na Terra cujas condições imitam as de mundos distantes.

Ao caracterizar a vida microbiana nestes ecossistemas, podemos obter informações sobre como a vida pode persistir em locais que são totalmente inóspitos para a maioria das outras formas de vida. O estudo de locais analógicos também pode dar-nos pistas sobre que tipos de bioassinaturas podem ser importantes em diferentes ambientes e ajudar a informar o que os investigadores procuram nos dados provenientes de futuras missões com destino a Europa.

Jill Mikucki, Ph.D., professora associada da Universidade do Tennessee, Knoxville, estuda um desses locais análogos:Blood Falls, uma característica que colore o término da Geleira Taylor nos Vales Secos McMurdo da Antártida. Lá, um ecossistema de águas subterrâneas subglaciais salgadas vaza salmoura contendo ferro para a superfície. O ferro oxida ao entrar em contato com o ar, tingindo a água salgada que sai de um vermelho enferrujado e dando a Blood Falls sua aparência assustadora e um nome correspondente.

“É uma sensação de outro mundo trabalhar e acampar nos vales secos”, disse Mikucki. "Pode ser extremamente silencioso... penetrante. Mas se o vento aumentar, ele pode rugir."

Parte da atratividade de Blood Falls como análogo vem de suas características geográficas e hidrológicas únicas. “Acho que Blood Falls é um ótimo análogo para estudos do mundo oceânico porque é um dos poucos lugares onde o líquido transita abaixo do gelo para a superfície”, explicou Mikucki. "Além disso, é salgado, então é como um minimundo oceânico que derrama episodicamente alíquotas de fluidos subglaciais - e seu conteúdo microbiano."

Estas características lembram as plumas européias que brotam de debaixo do gelo. “Em Blood Falls, podemos estudar como é a vida abaixo do gelo, o que envolve esse trânsito para a superfície e como é a sobrevivência na superfície”, disse Mikucki.

Em 2009, Mikucki e colegas publicaram um artigo detalhando como os micróbios abaixo da geleira Taylor podem estar ciclando o enxofre e usando o ferro como um aceitador terminal de elétrons, um papel desempenhado pelo oxigênio para muitos organismos na superfície da Terra.

Esse tipo de metabolismo ocorre em condições anaeróbicas (quando o oxigênio é limitado), o que pode acontecer em alguns ambientes durante a fotossíntese de organismos que produzem O₂ estão ausentes. Este ecossistema está enterrado nas profundezas do gelo e pode ter estado isolado do exterior há mais de 1 milhão de anos.

Mikucki trabalha em ambientes subglaciais há mais de duas décadas, mas ainda está impressionada com algumas de suas descobertas e de sua equipe. Por exemplo, as células microbianas crescem muito lentamente sob o gelo, possivelmente demorando um ano ou mais para se dividirem.

“Tudo ainda confunde minha mente”, ela riu. "Eu me pergunto há quanto tempo essa salmoura está presa abaixo da geleira Taylor - e como, onde, em que circunstâncias ela se originou. Como essas comunidades microbianas persistiram durante essa jornada física e química?" Poderia a vida persistir de forma semelhante na Europa? O júri ainda não decidiu, mas esforços para coletar mais dados estão em andamento.

Futuras missões à Europa

Nas próximas décadas, veremos melhor Europa através de duas missões:a JUICE (Jupiter Icy Moons Explorer) da Agência Espacial Europeia e a Europa Clipper da NASA. Enquanto a missão JUICE, lançada em abril de 2023, visa caracterizar Europa e duas outras luas de Júpiter, a missão Clipper da NASA (prevista para lançamento em outubro de 2024) se concentrará em Europa.

O objetivo do Clipper é medir a espessura da crosta gelada e o intercâmbio entre a superfície e o oceano, bem como estudar a composição e geologia de Europa. As duas naves espaciais deverão atingir os seus objetivos na década de 2030 e poderão então começar a recolher e enviar dados.

A possibilidade de que exista vida fora da Terra – e que possa ser muito diferente da que temos aqui – é ao mesmo tempo emocionante e humilhante. Se nunca encontrarmos vida fora da Terra, isso significará que o que aconteceu aqui foi extraordinariamente especial. Se o fizermos, isso poderá mudar o que pensamos saber sobre a vida e nos mostrar que não estamos sozinhos no vasto cosmos.

Fornecido pela Sociedade Americana de Microbiologia