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Este gás em Marte pode indicar-nos onde procurar sinais de vida no Planeta Vermelho.

Cientista observa um rover marciano através de uma janela, segurando um frasco de amostras.

It does not shout life. Yet it keeps pointing toward something active below.

That signal is methane. Several missions have sensed it in tiny bursts or seasonal drifts. A new synthesis of maps, models, and geology now nudges the search toward a specific address: Acidalia Planitia, a broad lowland in the Martian north.

Porque é que o metano importa

O metano decompõe-se rapidamente sob a luz solar marciana. Deveria sobreviver apenas algumas centenas de anos na atmosfera rarefeita, e ainda menos perto da superfície. Isso significa que qualquer metano que medimos hoje ou se formou recentemente, ou continua a escapar a partir de algum reservatório.

Na Terra, micróbios conhecidos como metanogénios produzem metano ao combinar hidrogénio com dióxido de carbono. As rochas também o podem produzir. Quando a água reage com minerais ricos em ferro, um processo chamado serpentinização liberta hidrogénio, que pode gerar metano sem biologia. Sedimentos ricos em gelo podem aprisionar metano antigo sob a forma de clatratos e depois libertá-lo quando aquecidos ou fraturados.

Por isso, o metano não é prova de vida. É um marcador de localização. Sugere energia química, fluidos e fraturas. Esses são os ingredientes desejáveis se se planeia recolher amostras de um habitat subterrâneo.

O metano é uma migalha de pão, não o banquete. Segue-se a pluma, e recua-se até energia, fluidos e fraturas que valem a pena perfurar.

O caso que se constrói em torno de Acidalia Planitia

Acidalia Planitia situa-se nas terras baixas do norte, uma bacia preenchida por sedimentos e ligada a antigos canais de escoamento catastrófico. A região apresenta terreno poligonal, cones com depressões e formas que muitos investigadores interpretam como vulcões de lama. Estas estruturas sugerem antigas erupções de lamas salobras a partir de profundidade. Também implicam que gás se moveu no subsolo.

Dados orbitais mostram gelo enterrado abundante em latitudes médias a altas. Em Acidalia, esse gelo provavelmente mistura-se com sedimentos finos, sais e camadas fraturadas. Os sais podem manter salmouras líquidas a baixas temperaturas. As salmouras podem transportar gases. As fraturas podem ventilar esses gases para a atmosfera.

Os modelos atmosféricos acrescentam outra pista. Ventos e topografia podem canalizar uma libertação fraca de gás para picos localizados. O Curiosity detetou picos de metano dentro da Cratera Gale. Algumas simulações conseguem reproduzir esses picos se pequenas plumas se infiltrarem a partir das planícies do norte e derivarem para sul, junto à superfície durante a noite. Isto não prova que Acidalia seja a fonte, mas mantém-na como hipótese relevante.

O que os modelos preveem

  • Camadas de ar baixas e frias durante a noite podem aprisionar e transportar metano perto do solo.
  • Bacias como Acidalia podem acumular gases que se infiltram de áreas extensas e ventilá-los de forma episódica.
  • Oscilações sazonais de temperatura podem modular as taxas de infiltração através de solos ricos em gelo.

Os candidatos a vulcões de lama reforçam o caso. Na Terra, muitos campos de vulcões de lama libertam metano, tanto de origem biológica como produzido por rocha. Se cones semelhantes em Acidalia forem realmente construídos por lama, assinalam antigas vias de circulação de gás e fluidos. Vias antigas podem reativar-se quando as tensões mudam ou quando o gelo sublima.

Entre todas as bacias marcianas, Acidalia Planitia combina gelo enterrado, suspeitas de vulcanismo de lama e fraturas longas - uma mistura rara e de alta probabilidade para infiltração de gases.

Como distinguir biologia de geologia

A parte difícil é identificar a “impressão digital” da fonte. Várias linhas de evidência podem separar micróbios de minerais. Nenhum teste único resolve a questão. Um conjunto de pistas, medido em conjunto, aumenta a confiança.

Fonte possível Pista a medir O que significaria
Micróbios metanogénicos Rácio isotópico de carbono leve no metano (mais 12C), hidrogénio libertado em simultâneo e orgânicos vestigiais Sugere fracionamento biológico e metabolismos ativos ou recentes
Serpentinização Associação com rochas ultramáficas, magnetite e H2 elevado; metano com 13C mais pesado Aponta para química água–rocha a produzir metano de forma abiótica
Libertação de clatratos Pulsos rápidos impulsionados pelo tempo; assinaturas de gases nobres compatíveis com atmosferas antigas Implica metano antigo armazenado a ser libertado de “gaiolas” de gelo
Degradação UV de orgânicos Libertação extremamente superficial, apenas diurna; ausência de traços de etano/propano Fotoquímica superficial com emissões fracas e difusas

Como seria um levantamento direcionado

Obter respostas exige um plano coordenado. Orbitadores mapeiam, módulos de aterragem “farejam”, e brocas recolhem amostras do solo frio em profundidade. Acidalia é vasta, pelo que as equipas estreitariam a grelha usando texturas de superfície e comportamento térmico.

Ferramentas que aumentam as probabilidades

  • Imagiologia térmica noturna para identificar microventos quentes e padrões de geada impulsionados por gás.
  • Radar de penetração no solo para localizar lentes de gelo, canais enterrados e potenciais camadas de clatratos.
  • Sismologia para detetar micro-ressumações e movimento de salmouras em fraturas.
  • Sensores de gás perto da superfície para metano, hidrogénio e hidrocarbonetos de cadeia curta.
  • Analisadores isotópicos ajustados para carbono, hidrogénio e gases nobres.
  • Perfuração superficial e profunda até 1–2 metros, com brocas estéreis para evitar contaminação.

Algumas destas ferramentas já voam. O espetrómetro laser sintonizável do Curiosity registou metano de fundo perto de 0,4 partes por mil milhões, com picos ocasionais uma ordem de grandeza mais altos. O ExoMars Trace Gas Orbiter estabeleceu limites superiores rigorosos durante o dia em áreas extensas, uma tensão que muitos atribuem ao aprisionamento junto à superfície e a libertações noturnas. O Perseverance transporta um radar de penetração no solo que observa até vários metros, revelando estruturas em camadas que orientam onde perfurar em tentativas futuras.

Porque Acidalia é prática para aterrar

A segurança importa. As vastas planícies planas da região oferecem elipses de aterragem longas e tolerantes. As altitudes são baixas, pelo que paraquedas e propulsores têm mais ar com que trabalhar. Solos ricos em gelo apresentam riscos mecânicos, mas também oferecem o prémio: a oportunidade de encontrar salmouras, sais e gás num só lugar.

Há compromissos. A cobertura de poeira é elevada. As margens de energia podem encolher durante tempestades. As comunicações dependem de retransmissão por orbitadores. Estas limitações empurram para campanhas de amostragem robustas e simples, com planos de deslocação conservadores.

Missões que podem agir já

O rover Rosalind Franklin da ESA, previsto para lançamento mais tarde nesta década, inclui uma broca concebida para atingir dois metros. Essa profundidade fica abaixo da dose de radiação mais severa, onde orgânicos complexos e padrões isotópicos delicados têm melhor hipótese de persistir. Um módulo estacionário poderia acrescentar uma sonda de aquecimento em profundidade para procurar libertação de gás com ciclos de aquecimento.

Cargas úteis futuras podem reunir um laboratório isotópico compacto, um sensor de hidrogénio e um incubador de células microfluídico. Este trio testaria fragmentos de rocha em minutos, traçaria perfis de gases entre dia e noite e mapearia o ritmo subtil de qualquer infiltração.

O que conta como uma bioassinatura neste contexto

Um caso credível empilharia vários sinais em simultâneo. Imagine metano com uma assinatura de carbono leve, encontrado juntamente com hidrogénio e acetato numa água intersticial salobra, dentro de uma matriz mineral que protege os orgânicos da radiação. Junte-se um ciclo diurno repetível que muda com pressão e temperatura. Depois, mostrem-se microtexturas semelhantes a células dentro de cristais de sal, além de aminoácidos com um viés de quiralidade. Este conjunto torna-se difícil de explicar apenas com química de rocha.

Riscos, falsos alarmes e como evitá-los

Os rovers transportam lubrificantes e gases residuais. Um manuseamento rigoroso e placas-testemunho reduzem fugas, mas as equipas mantêm vigilância. O vento pode espalhar plumas por quilómetros. Isso exige amostragem em múltiplos pontos, com estações de referência a barlavento e a sotavento. Os isótopos ajudam novamente; emissões do hardware raramente imitam uma assinatura natural de carbono misturada com gases nobres de ar antigo.

Contexto que ajuda a dar sentido ao metano

A serpentinização merece uma imagem mental clara. A água infiltra-se em fissuras de rocha rica em olivina. O ferro oxida. O hidrogénio borbulha. Se houver dióxido de carbono, catalisadores transformam-no em metano e outros pequenos orgânicos. Esta química não precisa de luz solar. Ocorre no escuro e a baixas temperaturas. É por isso que compete tão de perto com a biologia no debate sobre o metano.

Um exercício prático usado por grupos de investigação é um “ensaio de busca”. As equipas selecionam uma zona de permafrost na Terra com ressumações conhecidas. Executam o plano completo: transectos noturnos de gás, linhas de radar, recolhas isotópicas e depois um micro-núcleo estéril. O protocolo, ajustado para Marte, emerge desses treinos. A mesma abordagem poderia moldar uma missão compacta a Acidalia que se enquadre em orçamentos apertados.

Há também um lado humano. Se gases se infiltrarem de bolsas salobras, futuras tripulações terão de as mapear. As salmouras podem corroer metais e comprometer vedantes. Também retêm calor. Uma zona de ressumações bem caracterizada pode ajudar na consciência situacional, no planeamento energético e até na utilização de recursos in situ, se alguma vez escolhermos extrair água a partir de sais.

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