Em 2015, a então cientista chefe da NASA, Ellen Stofan, afirmou que "acredito que teremos fortes indicações de vida além da Terra na próxima década e evidências definitivas nos próximos 10 a 20 anos". Com várias missões programadas para procurar evidências de vida (passadas e presentes) em Marte e no Sistema Solar externo, isso dificilmente parece uma avaliação irrealista.
Mas é claro que encontrar evidências da vida não é tarefa fácil. Além das preocupações com a contaminação, também existem os perigos que surgem com a operação em ambientes extremos - que, certamente, envolverão a vida do sistema solar. Todas essas preocupações foram levantadas em uma nova conferência da FISO intitulada “Rumo ao seqüenciamento in situ para detecção de vida”, organizada por Christopher Carr, do MIT.
Carr é cientista pesquisador do Departamento de Ciências da Terra, Atmosféricas e Planetárias (EAPS) do MIT e pesquisador do Departamento de Biologia Molecular do Hospital Geral de Massachusetts. Por quase 20 anos, ele se dedica ao estudo da vida e à pesquisa em outros planetas. Por isso, ele também é o principal pesquisador científico (PI) do instrumento Search for Extra-Terrestrial Genomes (SETG).
Liderado pela Dra. Maria T. Zuber - a professora de geofísica E. A. Griswold do 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 do SETG vem trabalhando 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 maneira:
"Podemos procurar a vida como não a conhecemos. Mas acho importante começar da vida Como nós sabemos disso - para extrair propriedades e características da vida e considerar se devemos procurar a vida como a conhecemos também, no contexto de procurar vida além da Terra. ”
Para esse fim, a equipe do SETG procura alavancar desenvolvimentos recentes em testes biológicos in situ para criar um instrumento que possa 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 Biomolecule Sequencer. Realizado 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 no programa Genes in Space - que permitirá que as equipes da ISS sequenciem e pesquisem amostras de DNA no local -, a equipe do SETG procura criar um instrumento que possa isolar, detectar e classificar qualquer organismo baseado em DNA ou RNA em ambientes extraterrestres. No processo, permitirá aos cientistas testar a hipótese de que a vida em Marte e outros locais no 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 complexos - 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 orgânicos podem ter sido entregues por cometas e meteoritos a várias zonas potencialmente habitáveis durante o período de bombardeio pesado tardio.
Conhecida como litopansermia, essa teoria é uma ligeira reviravolta na idéia de que a vida é distribuída por todo o cosmos por cometas, asteróides e planetoides (também conhecido como panspermia). No caso da Terra e de Marte, as evidências de que a vida pode estar relacionada são baseadas, em parte, em amostras de meteoritos conhecidas por terem vindo do planeta vermelho para a Terra. Eles próprios eram o produto de asteróides atingindo Marte e levantando ejetos que eventualmente foram capturados pela Terra.
Ao investigar locais como Marte, Europa e Enceladus, os cientistas também poderão se envolver em uma abordagem mais direta quando se trata de procurar vida. Como Carr explicou:
"Existem algumas abordagens principais. Podemos adotar uma abordagem indireta, observando alguns dos exoplanetas identificados recentemente. E a esperança é que, com o Telescópio Espacial James Webb e outros telescópios terrestres e telescópios espaciais, possamos estar em posição de começar a imaginar a atmosfera dos exoplanetas com muito mais detalhes do que a caracterização desses exoplanetas [permitida]. ] Até a presente data. E isso nos dará um alto nível, a capacidade de observar muitos mundos potenciais diferentes. Mas isso não nos permitirá ir para lá. E teremos apenas evidências indiretas através, por exemplo, de espectros atmosféricos. ”
Marte, Europa e Encélado apresentam uma oportunidade direta de encontrar vida, pois todos demonstraram condições que são (ou foram) favoráveis à vida. Embora haja ampla evidência de que Marte já teve água líquida em sua superfície, Europa e Enceladus possuem oceanos subterrâneos e mostraram evidências de serem geologicamente ativos. Portanto, qualquer missão a esses mundos seria encarregada de procurar nos locais certos para identificar evidências de vida.
Em Marte, observa Carr, isso se resumirá a procurar lugares onde existe um ciclo da água e provavelmente envolverá um pouco de spelunking:
“Acho que nossa melhor aposta é acessar o subsolo. E isso é muito difícil. Precisamos perfurar, ou acessar regiões abaixo do alcance da radiação espacial, que podem 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 para a qual desejamos ir esteja em algum lugar onde uma nova cratera de impacto possa se conectar a uma rede subterrânea mais profunda - onde poderemos obter acesso a material que talvez saia da subsuperfície. Acho que essa é provavelmente a nossa melhor aposta para encontrar vida em Marte hoje no momento. E um lugar que poderíamos procurar seria dentro de cavernas; por exemplo, um tubo de lava ou algum outro tipo de sistema de caverna que poderia oferecer proteção contra radiação UV e talvez também fornecer algum acesso a regiões mais profundas da superfície marciana ”.
Quanto a "mundos oceânicos" como Encélado, procurar sinais de vida provavelmente envolveria a exploração em torno de sua região polar sul, onde altas plumas de água foram observadas e estudadas no passado. Na Europa, provavelmente envolveria a busca de “regiões do caos”, os locais onde pode haver interações entre o gelo da superfície e o oceano interior.
A exploração desses ambientes naturalmente apresenta alguns sérios desafios de engenharia. Para iniciantes, seriam necessárias amplas 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 linhagem de DNA em outro corpo astronômico, apenas para perceber que era realmente um floco de pele que caiu no scanner antes do lançamento!
E depois há as dificuldades colocadas pela operação de uma missão robótica em um ambiente extremo. Em Marte, sempre há a questão da radiação solar e tempestades de poeira. Mas na Europa, há o perigo adicional representado pelo intenso ambiente magnético de Júpiter. Explorar as plumas de água provenientes de Encélado também é muito desafiador para um orbitador que provavelmente passaria rapidamente pelo planeta na época.
Mas, dado o potencial de avanços científicos, essa missão vale bem a pena. Não apenas permitiria aos astrônomos testar teorias sobre a evolução e distribuição da vida em nosso Sistema Solar, como também poderia facilitar o desenvolvimento de tecnologias cruciais de exploração espacial e resultar em algumas aplicações comerciais sérias.
Olhando para o futuro, espera-se que os avanços na biologia sintética levem a novos tratamentos para doenças e à capacidade de imprimir tecidos biológicos em 3-D (também conhecido como "bioprinting"). Também ajudará a garantir a saúde humana no espaço, abordando a perda de densidade óssea, atrofia muscular e diminuição da função imune e de órgãos. E há a capacidade de cultivar organismos especialmente projetados para a vida em outros planetas (você pode dizer terraformação?)
Além disso, a capacidade de realizar buscas in situ por vida em outros planetas solares também oferece aos cientistas a oportunidade de responder a uma pergunta ardente, com a qual eles lutam há décadas. Em resumo, a vida baseada em carbono é universal? Até o momento, toda e qualquer tentativa de responder a essa pergunta tem sido amplamente teórica e envolveu a “variedade de frutas baixas” - onde procuramos sinais de vida como a conhecemos, usando principalmente métodos indiretos.
Ao encontrar exemplos provenientes de outros ambientes que não a Terra, tomaríamos algumas medidas cruciais para nos prepararmos para os tipos de "encontros íntimos" que poderiam estar acontecendo no futuro.
