O que uma enorme caverna na Itália pode nos dizer sobre a vida em Marte e em outros planetas? De acordo com uma nova pesquisa de cientistas da Penn State, muito.

Em trabalho publicado em Astrobiologia , Os pesquisadores da Penn State identificaram bioassinaturas - ou sinais da presença de vida - cerca de 1, 300 pés abaixo do solo nas Cavernas Frasassi, no centro da Itália.

"Usando este ambiente de caverna, fornecemos um exemplo de campo da vida real de como podemos detectar a vida, passado ou presente, em outros planetas, "disse Jenn Macalady, professor associado de geociências.

Originalmente, A equipe de Macalady estava explorando a microbiologia e a geoquímica da caverna quando notaram algo intrigante. Eles encontraram variações no conteúdo isotópico de átomos no gesso mineral, que é um produto de intemperismo da formação da caverna. Nem todo gesso é formado por micróbios, mas o gesso formado por micróbios terá uma proporção diferente de isótopos nos átomos. Esta variação isotópica, em combinação com outros dados, indica que a vida desempenhou um papel ativo na produção do gesso.

"Nós perguntamos, o que isso tem a ver com biologia? "Macalady disse." Podemos usar essas variações isotópicas para mostrar que a vida foi responsável pela formação da caverna? "

Os cientistas conhecem os micróbios, ou microorganismos, acelerar as reações químicas. Por exemplo, minerais como o gesso encontrado na caverna se formam muito mais rapidamente na presença de micróbios. A equipe coletou amostras de gesso das paredes da caverna que provavelmente entraram em contato com fluidos ou ar em movimento e usou um espectrômetro de massa para estudar a razão isotópica do gesso.

Porque os micróbios aceleram as mudanças químicas, Macalady disse que a presença de bioassinaturas isotópicas pode ser usada para detectar o envolvimento de formas de vida na formação de outros minerais, não apenas aqueles que aparecem nas Cavernas Frasassi.

A estrutura das Cavernas Frasassi - repleta de vida no nível mais baixo da caverna e apenas remanescentes de vida presentes em várias elevações acima - oferece um ambiente de laboratório do mundo real para identificar bioassinaturas atuais e remanescentes.

Sabemos que Marte tem cavernas formadas por atividade vulcânica, que oferece um ambiente subterrâneo hospitaleiro para os micróbios se agarrarem. Marte também possui fluidos como dióxido de carbono e água. Esses fluidos podem permitir que os micróbios interajam com os minerais, acelerando reações químicas como o que foi encontrado nas Cavernas Frasassi.

Macalady, que é associado do Astrobiology Research Center, disse que passou cerca de 15 anos tentando identificar uma bioassinatura que seria relevante para uma missão real a Marte. Ela disse que encontrar bioassinaturas confiáveis ​​é a chave para detectar vida em outros planetas.

"Se encontrássemos um ambiente semelhante em Marte, poderíamos usar esta bioassinatura em particular para testar a presença atual ou passada de vida, "Macalady disse." Mas eu acho que de forma mais geral o que estamos sugerindo é que sempre que houver micróbios em uma superfície e um fluido passando, as taxas de reação que os micróbios geram permitiriam que você ver uma variação em uma assinatura como os isótopos. A pesquisa é empolgante porque não é apenas um exemplo. É uma receita geral para procurar evidências de vida. "

Próximo, a equipe estudará o que os níveis da caverna Frasassi podem nos dizer sobre a vida atual e passada, possivelmente revelando o que a nova bioassinatura pode nos dizer em uma escala de tempo mais longa.

"Esta pesquisa mostra que a vida deixa pegadas onde quer que existam, "disse Muammar Mansor, um pesquisador de pós-doutorado no departamento de ciências geológicas da Universidade do Texas em El Paso, que recebeu seu doutorado. da Penn State durante a realização desta pesquisa. "Minha principal paixão em pesquisa é estudar a vida no universo por meio do campo interdisciplinar da astrobiologia."