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jan 27

Poderiam os micróbios anaeróbicos sobreviver na rarefeita atmosfera de Marte?

http://www.eso.org/public/images/eso1509a/

Esta concepção artística mostra como Marte poderia ter sido há quatro bilhões de anos atrás. O jovem planeta poderia ter tido água suficiente para cobrir toda a sua superfície com uma camada liquida de cerca de 140 metros de profundidade, mas o mais provável é que o liquido se tenha juntado para formar um oceano que ocuparia quase metade do hemisfério norte de Marte, onde algumas zonas teriam atingido uma profundidade de mais de 1,6 quilômetros. Créditos: ESO/M. Kornmesser

Um novo estudo sugeriu que os micróbios, os organismos classificados como os mais simples e antigos da Terra, podem eventualmente sobreviver ao ar extremamente rarefeito de Marte.

A superfície de Marte é atualmente fria e seca, mas há uma abundância de evidências que sugerem que rios, lagos e mares já cobriram o Planeta Vermelho há bilhões de anos. Como a vida existe virtualmente onde quer que haja água líquida aqui na Terra, os cientistas sugeriram que a vida pode ter evoluído em Marte quando este era mais molhado e que a vida poderia ainda existir até mesmo na atualidade.

Rebecca Mickol, astrobióloga do Centro de Ciências Espaciais e Planetárias da Universidade do Arkansas em Fayetteville, autora principal do estudo, declarou:

Dos ambientes que encontramos aqui na Terra, existem determinados tipos de micro-organismo em quase todos. É difícil acreditar que não existam outros organismos lá fora em outros planetas ou até em luas.

Rebecca Mickol e seu time divulgaram as suas conclusões no artigo intitulado “Low Pressure Tolerance by Methanogens in an Aqueous Environment: Implications for Subsurface Life on Mars“, publicado na revista científica Origins of Life and Evolution of Biospheres.

https://astrobiology.nasa.gov/news/microbes-could-survive-thin-air-of-mars/

As estudantes Rebecca Mickol e Navita Sinha se preparam para inserir metanógenos na câmara Pegasus localizada o Laboratório W. M. Keck. Crédito: Universidade do Arkansas

Pesquisas predecessoras haviam detectado metano (CH4), que é a molécula orgânica mais simples, na atmosfera marciana. Embora haja outras maneiras abióticas de se produzir metano, como através da via atividade vulcânica, uma grande parte deste gás incolor, inodoro e inflamável presente na atmosfera da Terra é produzido pela existência da vida, por exemplo, pelo gado quando digere alimentos.

Rebecca Mickol declarou:

Um dos momentos mais excitantes, para mim, foi a detecção de metano na atmosfera marciana. Na Terra, a maioria do metano é produzido biologicamente por organismos que viveram no passado ou do presente. O mesmo pode ser verdade para Marte. Claro, existem uma pletora de alternativas possíveis para a existência do metano marciano e sua presença ainda é considerada controverso. Mas isso só aumenta a ansiedade por entender o contexto.

Na Terra, os micróbios conhecidos como metanógenos produzem metano, também conhecido como gás natural. Os metanógenos vivem tipicamente em pântanos, mas também podem ser encontrados nas entranhas dos bovinos, térmitas e outros herbívoros, bem como em matéria orgânica morta e em decomposição.

Os metanógenos estão entre os organismos mais simples e mais antigos da Terra. Estes micro-organismos são anaeróbios, isto é, não respiram oxigênio. Por outro lado, muitas vezes dependem de hidrogênio para energia e o dióxido de carbono é a fonte principal dos átomos de carbono que usam para criar moléculas orgânicas.

O fato dos metanógenos não necessitarem de oxigênio nem da fotossíntese significa que podem viver logo abaixo da superfície marciana, protegidos dos letais níveis de radiação ultravioleta na superfície Planeta Vermelho. Isto pode torná-los candidatos ideais para a vida em Marte.

Entretanto, a área mesmo logo abaixo da superfície de Marte está exposta a pressões atmosféricas extremamente baixas, normalmente consideradas inóspitas para a vida. A pressão sobre a superfície de Marte, em média e ao longo do ano marciano, varia de um centésimo a um milésimo da pressão da Terra, demasiadamente baixa para sustentar a água no estado líquido sobre a superfície. Neste ar tão rarefeito, a água ferve facilmente (em contraste, a pressão no ponto mais alto da superfície terrestre, o topo do Monte Evereste, é cerca de um-terço da pressão da Terra ao nível do mar).

https://astrobiology.nasa.gov/news/microbes-could-survive-thin-air-of-mars/

Os metanógenos contidos nestes tubos de ensaio, que também continham nutrientes para crescimento, areia e água, sobreviveram quando sujeitos a ciclos de esfriamento e aquecimento nos padrões marcianos. Crédito: Rebecca Mickol

Para saber se os metanógenos poderiam sobreviver a um ar extremamente rarefeito, Mickol e Timothy Kral (autor sênior do estudo e astrobiólogo da Universidade do Arkansas em Fayetteville) realizaram experiências com quatro espécies de metanógenos.

Os cientistas incluíram:

  1. Methanothermobacter wolfeii;
  2. Methanosarcina barkeri;
  3. Methanobacterium formicicum;
  4. Methanococcus maripaludis.

As experiências anteriores com base nestas quatro espécies, ao longo de mais de 20 anos, geraram uma grande quantidade de dados sobre estes organismos e sobre as suas taxas de sobrevivência em condições marcianas simuladas.

O conjunto mais recente de experiências, que levou cerca de um ano, envolveu o crescimento de micróbios em tubos de ensaio dentro de líquidos que serviam como representações dos fluídos potencialmente correndo em aquíferos marcianos subterrâneos. Os micróbios foram alimentados com gás hidrogênio e os líquidos foram cobertos com chumaços de algodão, por sua vez cobertos com solo que simulava o que pode ser encontrado à superfície de Marte. Os interiores de cada tubo de ensaio foram então submetidos a baixas pressões.

O oxigênio mata estes metanógenos e a manutenção de um ambiente livre deste elemento químico e sob baixa pressão “foi uma tarefa difícil,” comentou Mickol. Além disso, a água evapora rapidamente a baixa pressão, o que pode limitar o tempo de duração das experiências e também obstruir o sistema de vácuo.

Apesar destes problemas, os investigadores descobriram que todos estes metanógenos sobreviveram a exposições que variaram entre 3 e 21 dias e a pressões idênticas a seis milésimos da pressão à superfície da Terra.

Rebecca Mickol explicou:

Estas experiências mostram que, para algumas espécies, a baixa pressão pode não ter qualquer efeito na sobrevivência do organismo.

Os cientistas também estão medindo o metano para ver se os metanógenos crescem ativamente sob baixa pressão e se efetivamente produzem metano.

Rebecca Mickol adicionou:

O próximo passo é também incluir a temperatura. Marte é muito, muito frio, regularmente descendo abaixo dos -100º C durante a noite e, por vezes, ao meio-dia do dia mais quente do ano, a temperatura pode subir acima da temperatura de congelamento. Nós realizamos as nossas experiências a uma temperatura logo acima da do congelamento, mas a fria temperatura limitaria a evaporação dos meios líquidos e criaria um ambiente mais semelhante a Marte.

Mickol destacou que estas experiências não efetivamente provam que a vida existe em outros planetas:

Dito isto, com a abundância de vida na Terra, em todos os diferentes ambientes extremos aqui encontrados, é bem possível que exista vida, bactérias ou micro-organismos minúsculos, em algum outro lugar do Universo. Estamos apenas a tentar explorar essa ideia.

Fonte

Astrobiology at NASA: Microbes Could Survive Thin Air of Mars

Artigo Científico

Low Pressure Tolerance by Methanogens in an Aqueous Environment: Implications for Subsurface Life on Mars

._._.

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