Novas pesquisas estão sugerindo que tempestades de poeira em todo o planeta em Marte podem criar uma neve de produtos químicos corrosivos, tóxicos para a vida. Os elementos poderiam então se transformar em moléculas de peróxido de hidrogênio e cair no chão como uma neve que destruiria moléculas orgânicas associadas à vida. Este produto químico tóxico pode estar concentrado nas camadas superiores do solo marciano, impedindo a vida de sobreviver.
As tempestades de poeira em todo o planeta que cobrem periodicamente Marte em um manto vermelho podem estar gerando uma neve de produtos químicos corrosivos, incluindo peróxido de hidrogênio, que seriam tóxicos para a vida, de acordo com dois novos estudos publicados na edição mais recente da revista Astrobiology. .
Com base em estudos de campo na Terra, experimentos de laboratório e modelagem teórica, os pesquisadores argumentam que produtos químicos oxidantes podem ser produzidos pela eletricidade estática gerada nas nuvens de poeira em turbilhão que muitas vezes obscurecem a superfície por meses, disse o físico Gregory T, da Universidade da Califórnia em Berkeley. Delory, primeiro autor de um dos artigos. Se esses produtos químicos tiverem sido produzidos regularmente nos últimos 3 bilhões de anos, quando Marte presumivelmente está seco e empoeirado, o peróxido acumulado no solo superficial poderia ter atingido níveis que matariam a "vida como a conhecemos", disse ele.
"Se for verdade, isso afeta muito a interpretação das medições de solo feitas pelos pousadores Viking na década de 1970", disse Delory, pesquisador sênior do Laboratório de Ciências Espaciais da UC Berkeley. Um dos principais objetivos da missão Viking, composta por duas naves espaciais lançadas pela NASA em 1975, era testar o solo vermelho de Marte em busca de sinais de vida. Em 1976, os dois pousadores a bordo da espaçonave se estabeleceram na superfície marciana e realizaram quatro testes separados, incluindo alguns que envolviam adicionar nutrientes e água à sujeira e cheirar a produção de gás, o que poderia ser um sinal revelador de microorganismos vivos.
Os testes foram inconclusivos porque os gases foram produzidos apenas brevemente, e outros instrumentos não encontraram vestígios de materiais orgânicos que seriam esperados se a vida estivesse presente. Esses resultados são mais indicativos de uma reação química do que a presença de vida, disse Delory.
"O júri ainda está em dúvida se existe vida em Marte, mas está claro que Marte tem condições muito reativas quimicamente no solo", disse ele. "É possível que haja efeitos corrosivos a longo prazo que impactariam as equipes e os equipamentos devido a oxidantes no solo e na poeira marcianos".
Em suma, ele disse, "a intensa exposição ultravioleta, as baixas temperaturas, a falta de água e os oxidantes no solo dificultariam a sobrevivência de qualquer micróbio em Marte".
O artigo de Delory e seus colegas, publicado na edição de junho da Astrobiology, demonstra que os campos elétricos gerados em tempestades e tornados menores, chamados demônios da poeira, poderiam dividir as moléculas de dióxido de carbono e água, permitindo que se recombinassem como peróxido de hidrogênio ou superóxidos mais complicados. . Todos esses oxidantes reagem prontamente com e destroem outras moléculas, incluindo moléculas orgânicas associadas à vida.
Um segundo artigo, co-autor de Delory, demonstra que esses oxidantes poderiam formar e atingir tais concentrações perto do solo durante uma tempestade que se condensariam na neve caindo, contaminando as camadas superiores do solo. De acordo com o autor principal Sushil K. Atreya, do Departamento de Ciências Atmosféricas, Oceânicas e Espaciais da Universidade de Michigan, os superoxidantes não só poderiam destruir o material orgânico em Marte, como também acelerar a perda de metano da atmosfera.
Os co-autores dos dois trabalhos são do Centro de Vôo Espacial Goddard da NASA; a Universidade de Michigan; Universidade Duke; a Universidade do Alasca, Fairbanks; o Instituto SETI; Instituto de Pesquisa do Sudoeste; a Universidade de Washington, Seattle; e a Universidade de Bristol, na Inglaterra.
Delory e seus colegas estudam os demônios da poeira no sudoeste americano para entender como a eletricidade é produzida em tais tempestades e como os campos elétricos afetariam moléculas no ar - em particular moléculas como as da fina atmosfera marciana.
"Estamos tentando analisar as características que tornam um planeta habitável ou inabitável, seja para a vida que se desenvolveu lá ou para a vida que trazemos para lá", disse ele.
Com base nesses estudos, ele e seus colegas usaram modelos de física de plasma para entender como as partículas de poeira que se esfregam umas contra as outras durante uma tempestade se tornam carregadas positiva e negativamente, da mesma forma que a eletricidade estática se acumula quando atravessamos um tapete ou a eletricidade se forma em nuvens de trovoada . Embora não haja evidências de descargas atmosféricas em Marte, o campo elétrico gerado quando partículas carregadas se separam em uma tempestade de poeira pode acelerar os elétrons a velocidades suficientes para separar as moléculas, descobriram Delory e seus colegas.
“Do nosso trabalho de campo, sabemos que fortes campos elétricos são gerados por tempestades de poeira na Terra. Além disso, experimentos de laboratório e estudos teóricos indicam que as condições na atmosfera marciana também devem produzir fortes campos elétricos durante tempestades de poeira ”, disse o co-autor Dr. William Farrell, do Centro de Vôo Espacial Goddard da NASA, em Greenbelt, Maryland.
Como o vapor de água e o dióxido de carbono são as moléculas mais prevalentes na atmosfera marciana, os íons mais prováveis de se formar são hidrogênio, hidroxil (OH) e monóxido de carbono (CO). Um produto de sua recombinação, de acordo com o segundo estudo, seria o peróxido de hidrogênio (H2O2). Em concentrações suficientemente altas, o peróxido se condensaria em um sólido e cairia do ar.
Se esse cenário se desenrolar em Marte durante grande parte de sua história, o peróxido acumulado no solo poderia ter enganado as experiências vikings em busca de vida. Enquanto as experiências de Liberação Rotulada e Troca de Gás nos dispositivos de aterrissagem detectaram gás quando água e nutrientes foram adicionados ao solo marciano, o experimento com Espectrômetro de Massa dos agentes de aterrissagem não encontrou matéria orgânica.
Na época, os pesquisadores sugeriram que compostos muito reativos no solo, talvez peróxido de hidrogênio ou ozônio, poderiam ter produzido as medições, imitando a resposta dos organismos vivos. Outros sugeriram uma possível fonte para esses oxidantes: reações químicas na atmosfera catalisadas pela luz ultravioleta do sol, que é mais intensa por causa da fina atmosfera de Marte. Os níveis previstos eram muito mais baixos do que o necessário para produzir os resultados do Viking, no entanto.
A produção de oxidantes por tempestades e demônios, que parecem comuns em Marte, seria suficiente para causar as observações da Viking, disse Delory. Trinta anos atrás, alguns pesquisadores consideraram a possibilidade de tempestades de poeira serem eletricamente ativas, como as tempestades da Terra, e que essas tempestades podem ser uma fonte da nova química reativa. Mas isso tinha sido testável até agora.
"A presença de peróxido pode explicar o dilema que tivemos com Marte, mas ainda há muito que não entendemos sobre a química da atmosfera e dos solos do planeta", disse ele.
A teoria poderia ser testada ainda mais por um sensor de campo elétrico trabalhando em conjunto com um sistema de química atmosférica em um futuro veículo espacial ou sonda, de acordo com os membros da equipe.
A equipe inclui Delory, Atreya, Farrell e Nilton Renno e Ah-San Wong da Universidade de Michigan; Steven Cummer, da Universidade Duke, Durham, NC; Davis Sentman, da Universidade do Alasca; John Marshall do Instituto SETI em Mountain View, Califórnia; Scot Rafkin, do Southwest Research Institute, em San Antonio, Texas; e David Catling, da Universidade de Washington.
A pesquisa foi financiada pelo Mars Fundamental Research Program da NASA e pelos fundos institucionais internos da NASA Goddard.
Fonte original: Comunicado de imprensa da UC Berkeley
