Desde a década de 1970, quando o Viajante sondas capturaram imagens da superfície gelada de Europa, os cientistas suspeitaram que a vida pudesse existir em oceanos interiores de luas no exterior do Sistema Solar. Desde então, surgiram outras evidências que reforçaram essa teoria, variando de plumas geladas na Europa e Enceladus, modelos interiores de atividade hidrotérmica e até a descoberta inovadora de moléculas orgânicas complexas nas plumas de Enceladus.
No entanto, em alguns locais do Sistema Solar externo, as condições são muito frias e a água só pode existir na forma líquida devido à presença de produtos químicos anticongelantes tóxicos. No entanto, de acordo com um novo estudo realizado por uma equipe internacional de pesquisadores, é possível que as bactérias possam sobreviver nesses ambientes salgados. Esta é uma boa notícia para quem espera encontrar evidências de vida em ambientes extremos do Sistema Solar.
O estudo que detalha suas descobertas, intitulado "Sobrevivência microbiana aprimorada em salmoura subzero", apareceu recentemente na revista científica Astrobiologia. O estudo foi conduzido por Jacob Heinz, do Centro de Astronomia e Astrofísica da Universidade Técnica de Berlim (TUB), e incluiu membros da Universidade Tufts, Imperial College London e Washington State University.
Basicamente, em corpos como Ceres, Callisto, Triton e Plutão - que estão distantes do Sol ou não possuem mecanismos de aquecimento interno - acredita-se que os oceanos interiores existam devido à presença de certos produtos químicos e sais (como amônia). Esses compostos "anticongelantes" garantem que seus oceanos tenham pontos de congelamento mais baixos, mas criam um ambiente que seria muito frio e tóxico para a vida como o conhecemos.
Para o bem de seu estudo, a equipe procurou determinar se os micróbios poderiam realmente sobreviver nesses ambientes, realizando testes com Planococcus halocryophilus, uma bactéria encontrada no permafrost do Ártico. Eles então submeteram essa bactéria a soluções de cloreto de sódio, magnésio e cálcio, bem como perclorato, um composto químico que foi encontrado pela sonda Phoenix em Marte.
Eles então submeteram as soluções a temperaturas variando de + 25 ° C a -30 ° C através de vários ciclos de congelamento e descongelamento. O que eles descobriram foi que as taxas de sobrevivência das bactérias dependiam da solução e das temperaturas envolvidas. Por exemplo, as bactérias suspensas em amostras contendo cloreto (salina) tiveram melhores chances de sobrevivência em comparação com as amostras contendo perclorato - embora as taxas de sobrevivência aumentassem quanto mais as temperaturas fossem diminuídas.
Por exemplo, a equipe descobriu que as bactérias de uma solução de cloreto de sódio (NaCl) morriam em duas semanas à temperatura ambiente. Mas quando as temperaturas foram reduzidas para 4 ° C (39 ° F), a capacidade de sobrevivência começou a aumentar e quase todas as bactérias sobreviveram no período em que as temperaturas atingiram -15 ° C (5 ° F). Enquanto isso, as bactérias nas soluções de magnésio e cloreto de cálcio tiveram altas taxas de sobrevivência a –30 ° C (-22 ° F).
Os resultados também variaram para os três solventes salinos, dependendo da temperatura. As bactérias no cloreto de cálcio (CaCl2) tiveram taxas de sobrevivência significativamente mais baixas do que as do cloreto de sódio (NaCl) e cloreto de magnésio (MgCl2) entre 4 e 25 ° C (39 e 77 ° F), mas as temperaturas mais baixas aumentaram a sobrevivência nos três. As taxas de sobrevivência na solução de perclorato foram muito menores do que em outras soluções.
No entanto, isso geralmente ocorreu em soluções nas quais o perclorato constituía 50% da massa da solução total (necessária para que a água permanecesse líquida a temperaturas mais baixas), o que seria significativamente tóxico. Em concentrações de 10%, as bactérias ainda eram capazes de crescer. Esta é uma notícia semi-boa para Marte, onde o solo contém menos de um por cento em peso de perclorato.
No entanto, Heinz também apontou que as concentrações de sal no solo são diferentes daquelas em uma solução. Ainda assim, isso pode ser uma boa notícia para Marte, já que as temperaturas e os níveis de precipitação são muito semelhantes a partes da Terra - o deserto de Atacama e partes da Antártica. O fato de as bactérias possuírem sobreviver a esses ambientes na Terra indica que também poderiam sobreviver em Marte.
Em geral, a pesquisa indicou que temperaturas mais baixas aumentam a capacidade de sobrevivência microbiana, mas isso depende do tipo de micróbio e da composição da solução química. Como Heinz disse à Astrobiology Magazine:
"Todas as reações, incluindo aquelas que matam células, são mais lentas a temperaturas mais baixas, mas a capacidade de sobrevivência bacteriana não aumentou muito em temperaturas mais baixas na solução de perclorato, enquanto as temperaturas mais baixas nas soluções de cloreto de cálcio produziram um aumento acentuado na capacidade de sobrevivência. "
A equipe também descobriu que as bactérias se saíram melhor em soluções mais salgadas quando se tratava de ciclos de congelamento e descongelamento. No final, os resultados indicam que a capacidade de sobrevivência se resume a um equilíbrio cuidadoso. Enquanto concentrações mais baixas de sais químicos significavam que as bactérias poderiam sobreviver e até crescer, as temperaturas nas quais a água permaneceria no estado líquido seriam reduzidas. Também indicou que as soluções salgadas melhoram as taxas de sobrevivência das bactérias quando se trata de ciclos de congelamento e descongelamento.
Obviamente, a equipe enfatizou que só porque as bactérias podem subsistir em determinadas condições não significa que elas prosperarão lá. Como Theresa Fisher, uma aluna de doutorado da Escola de Exploração da Terra e do Espaço da Universidade Estadual do Arizona e coautora do estudo, explicou:
“Sobrevivência versus crescimento é uma distinção realmente importante, mas a vida ainda consegue nos surpreender. Algumas bactérias podem não apenas sobreviver em baixas temperaturas, mas exigem que elas metabolizem e prosperem. Deveríamos tentar ser imparciais ao assumir o que é necessário para um organismo prosperar, e não apenas sobreviver. "
Como tal, Heinz e seus colegas estão atualmente trabalhando em outro estudo para determinar como diferentes concentrações de sais em diferentes temperaturas afetam a propagação bacteriana. Enquanto isso, este estudo e outros semelhantes podem fornecer uma visão única das possibilidades de vida extraterrestre, restringindo os tipos de condições em que eles podem sobreviver e crescer.
Esses estudos também permitem ajuda no que diz respeito à busca por vida extraterrestre, pois saber onde a vida pode existir nos permite concentrar nossos esforços de busca. Nos próximos anos, missões a Europa, Encélado, Titã e outros locais do Sistema Solar procurarão bioassinaturas que indiquem a presença de vida nesses corpos. Saber que a vida pode sobreviver em ambientes frios e salgados abre possibilidades adicionais.
