10.5: Água e vida em Marte
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Objetivos de
Ao final desta seção, você poderá:
- Descreva a composição geral da atmosfera em Marte
- Explique o que sabemos sobre as calotas polares em Marte e como as conhecemos
- Descreva as evidências da presença de água na história passada de Marte
- Resuma as evidências a favor e contra a possibilidade de vida em Marte
De todos os planetas e luas do sistema solar, Marte parece ser o lugar mais promissor para procurar vida, tanto micróbios fósseis quanto (esperamos) algumas formas de vida no subsolo que ainda sobrevivem hoje. Mas onde (e como) devemos procurar a vida? Sabemos que o único requisito compartilhado por toda a vida na Terra é a água líquida. Portanto, o princípio orientador na avaliação da habitabilidade em Marte e em outros lugares tem sido “seguir a água”. Essa é a perspectiva que tomamos nesta seção, de seguir a água no planeta vermelho e esperar que ela nos leve à vida.
Atmosfera e nuvens em Marte
A atmosfera de Marte hoje tem uma pressão superficial média de apenas 0,007 bar, menos de 1% da da Terra. (Essa é a espessura do ar a cerca de 30 quilômetros acima da superfície da Terra.) O ar marciano é composto principalmente de dióxido de carbono (95%), com cerca de 3% de nitrogênio e 2% de argônio. As proporções de diferentes gases são semelhantes às da atmosfera de Vênus (veja a Tabela\(10.3.1\)), mas muito menos de cada gás é encontrado no ar rarefeito de Marte.
Embora os ventos em Marte possam atingir altas velocidades, eles exercem muito menos força do que o vento com a mesma velocidade faria na Terra porque a atmosfera é muito fina. O vento é capaz, no entanto, de levantar partículas de poeira muito finas, que às vezes podem desenvolver tempestades de poeira em todo o planeta. É essa poeira fina que reveste quase toda a superfície, dando a Marte sua cor vermelha distinta. Na ausência de água superficial, a erosão eólica desempenha um papel importante na escultura da superfície marciana (Figura\(\PageIndex{1}\)).
A questão de quão fortes podem ser os ventos em Marte desempenha um grande papel no filme de sucesso de 2015 The Martian, no qual o personagem principal fica preso em Marte depois de ser enterrado na areia em uma tempestade de vento tão grande que seus colegas astronautas precisam deixar o planeta para que sua nave não seja danificada. Os astrônomos notaram que os ventos marcianos não poderiam ser tão fortes quanto os retratados no filme. Em muitos aspectos, no entanto, a representação de Marte neste filme é extremamente precisa.
Embora a atmosfera contenha pequenas quantidades de vapor de água e nuvens ocasionais de gelo de água, a água líquida não é estável nas condições atuais em Marte. Parte do problema são as baixas temperaturas no planeta. Mas mesmo que a temperatura em um dia ensolarado de verão suba acima do ponto de congelamento, a baixa pressão significa que a água líquida ainda não pode existir na superfície, exceto nas elevações mais baixas. A uma pressão inferior a 0,006 bar, o ponto de ebulição é tão baixo ou menor que o ponto de congelamento, e a água muda diretamente de sólido para vapor sem um estado líquido intermediário (assim como o “gelo seco”, dióxido de carbono, na Terra). No entanto, os sais dissolvidos na água diminuem seu ponto de congelamento, como sabemos pela forma como o sal é usado para descongelar estradas após a formação de neve e gelo durante o inverno na Terra. Portanto, às vezes a água salgada pode existir na forma líquida na superfície marciana, nas condições certas.
Vários tipos de nuvens podem se formar na atmosfera marciana. Primeiro, há nuvens de poeira, discutidas acima. Em segundo lugar, estão as nuvens de água e gelo semelhantes às da Terra. Eles geralmente se formam em torno de montanhas, assim como acontece em nosso planeta. Finalmente, o próprio CO2 da atmosfera pode se condensar em grandes altitudes para formar névoas de cristais de gelo seco. As nuvens de CO2 não têm contrapartida na Terra, já que em nosso planeta as temperaturas nunca caem o suficiente (até cerca de 150 K ou cerca de 125° C) para que esse gás se condense.
As calotas polares
Por meio de um telescópio, as características de superfície mais proeminentes em Marte são as calotas polares brilhantes, que mudam com as estações, semelhante à cobertura sazonal de neve na Terra. Normalmente não pensamos na neve do inverno nas latitudes setentrionais como parte de nossas calotas polares, mas vista do espaço, a fina neve do inverno se funde com as espessas e permanentes calotas polares da Terra para criar uma impressão muito parecida com a vista em Marte (Figura\(\PageIndex{2}\)).
As calotas sazonais em Marte não são compostas de neve comum, mas de CO 2 congelado (gelo seco). Esses depósitos se condensam diretamente da atmosfera quando a temperatura da superfície cai abaixo de cerca de 150 K. As capas se desenvolvem durante os invernos frios marcianos e se estendem até cerca de 50° de latitude no início da primavera.
Muito distintas dessas finas tampas sazonais de CO 2 estão as tampas permanentes ou residuais que estão sempre presentes perto dos pólos. A calota permanente sul tem um diâmetro de 350 quilômetros e é composta por depósitos congelados de CO 2 junto com uma grande quantidade de gelo de água. Durante todo o verão do sul, ele permanece no ponto de congelamento de CO 2.150 K, e esse reservatório frio é espesso o suficiente para sobreviver intacto ao calor do verão.
O boné permanente do norte é diferente. É muito maior, nunca encolhe até um diâmetro inferior a 1000 quilômetros, e é composto por gelo de água. As temperaturas do verão no norte são muito altas para que o CO 2 congelado seja retido. Medições do Mars Global Surveyor estabeleceram as elevações exatas na região polar norte de Marte, mostrando que é uma grande bacia do tamanho de nossa própria bacia do Oceano Ártico. A calota de gelo em si tem cerca de 3 quilômetros de espessura, com um volume total de cerca de 10 milhões de km3 (semelhante ao do Mar Mediterrâneo da Terra). Se Marte alguma vez tivesse água líquida extensa, essa bacia polar norte teria contido um mar raso. Há alguma indicação de linhas costeiras antigas visíveis, mas imagens melhores serão necessárias para verificar essa sugestão.
Imagens tiradas da órbita também mostram um tipo distinto de terreno ao redor das calotas polares permanentes, conforme mostrado na Figura\(\PageIndex{2}\). Em latitudes acima de 80° em ambos os hemisférios, a superfície consiste em depósitos recentes em camadas que cobrem o solo mais antigo com crateras abaixo. As camadas individuais têm normalmente de dez a algumas dezenas de metros de espessura, marcadas por faixas alternadas de sedimentos claros e escuros. Provavelmente, o material nos depósitos polares inclui poeira transportada pelo vento das regiões equatoriais de Marte.
O que essas camadas em terraços nos dizem sobre Marte? Alguns processos cíclicos estão depositando poeira e gelo ao longo de períodos de tempo. As escalas de tempo representadas pelas camadas polares são de dezenas de milhares de anos. Aparentemente, o clima marciano experimenta mudanças periódicas em intervalos semelhantes aos entre as eras glaciais na Terra. Os cálculos indicam que as causas provavelmente também são semelhantes: a atração gravitacional dos outros planetas produz variações na órbita e na inclinação de Marte à medida que o grande relógio do sistema solar avança.
A espaçonave Phoenix pousou perto da calota polar norte no verão (Figura\(\PageIndex{3}\)). Os controladores sabiam que não seria capaz de sobreviver a um inverno polar, mas medir diretamente as características da região polar era considerado importante o suficiente para enviar uma missão dedicada. A descoberta mais empolgante aconteceu quando a espaçonave tentou cavar uma trincheira rasa sob a espaçonave. Quando a poeira sobrejacente foi removida, eles viram material branco brilhante, aparentemente algum tipo de gelo. Pela forma como esse gelo se sublimou nos dias seguintes, ficou claro que era água congelada.
Exemplo\(\PageIndex{1}\): Comparando a quantidade de água em Marte e na Terra
É interessante estimar a quantidade de água (na forma de gelo) em Marte e compará-la com a quantidade de água na Terra. Em cada caso, podemos encontrar o volume total de uma camada em uma esfera multiplicando a área da esfera (\(4 \pi R^2\)) pela espessura da camada. Para a Terra, a água do oceano é equivalente a uma camada de 3 km de espessura espalhada por todo o planeta, e o raio da Terra é de 6,378 × 10 6 m (veja o Apêndice F). Para Marte, a maior parte da água de que temos certeza está na forma de gelo perto dos pólos. Podemos calcular a quantidade de gelo em uma das calotas polares residuais se ela tiver (por exemplo) 2 km de espessura e um raio de 400 km (a área de um círculo é\(\pi R^2\)).
Solução
O volume da água da Terra é, portanto, a área\(4 \pi R^2\)
\[ 4 \pi \left( 6.378 \times 10^6 \text{ m} \right)^2=5.1 \times 10^{14} \text{ m}2 \nonumer\]
multiplicado pela espessura de 3000 m:
\[ 5.1 \times 10^{14} \text{ m}^2 \times 3000 \text{ m} = 1.5 \times 10^{18} \text{ m}^3 \nonumber\]
Isso dá 1,5 × 10 18 m 3 de água. Como a água tem uma densidade de 1 tonelada por metro cúbico (1000 kg/m 3), podemos calcular a massa:
\[1.5 \times 10^{18} \text{ m}^3 \times 1 \text{ ton/m}^3 = 1.5 \times 10^{18} \text{ tons} \nonumber\]
Para Marte, o gelo não cobre todo o planeta, apenas as calotas; a área da calota polar é
\[ \pi R^2= \pi \left( 4 \times 10^5 \text{ m} \right)^2 = 5 \times 10^{11} \text{ m}^2 \nonumber\]
(Observe que convertemos quilômetros em metros.)
O volume = área × altura, então temos:
\[ \left( 2 \times 10^3 \text{ m} \right) \left( 5 \times 10^{11} \text{ m}^2 \right) = 1 \times 10^{15} \text{ m}^3=10^{15} \text{ m}^3 \nonumber\]
Portanto, a massa é:
\[10^{15} \text{ m}^3 \times 1 \text{ ton/m}^3=10^{15} \text{ tons} \nonumber\]
Isso é cerca de 0,1% dos oceanos da Terra.
Exercício\(\PageIndex{1}\)
Uma comparação melhor seria comparar a quantidade de gelo nas calotas polares de Marte com a quantidade de gelo na camada de gelo da Groenlândia na Terra, que foi estimada em 2,85 × 10 15 m 3. Como isso se compara ao gelo em Marte?
- Resposta
-
A camada de gelo da Groenlândia tem cerca de 2,85 vezes mais gelo do que nas calotas polares de Marte. Eles são aproximadamente os mesmos até a potência mais próxima de 10.
Canais e ravinas em Marte
Embora não existam corpos de água líquida em Marte hoje, acumulam-se evidências de que rios fluíram no planeta vermelho há muito tempo. Dois tipos de características geológicas parecem ser remanescentes de antigos cursos de água, enquanto uma terceira classe - ravinas menores - sugere surtos intermitentes de água líquida até hoje. Examinaremos cada um desses recursos sucessivamente.
Nas planícies equatoriais das terras altas, há uma infinidade de canais pequenos e sinuosos (torcidos) — normalmente com alguns metros de profundidade, algumas dezenas de metros de largura e talvez 10 ou 20 quilômetros de comprimento (Figura\(\PageIndex{4}\)). Eles são chamados de canais de escoamento superficial porque se parecem com o que os geólogos esperariam do escoamento superficial de antigas tempestades de chuva. Esses canais de escoamento parecem estar nos dizendo que o planeta tinha um clima muito diferente há muito tempo. Para estimar a idade desses canais, analisamos o registro de crateras. A contagem de crateras mostra que esta parte do planeta tem mais crateras do que a maria lunar, mas menos crateras do que as terras altas lunares. Assim, os canais de escoamento são provavelmente mais antigos do que a maria lunar, presumivelmente com cerca de 4 bilhões de anos.
O segundo conjunto de características relacionadas à água que vemos é que os canais de saída (Figura\(\PageIndex{4}\)) são muito maiores do que os canais de escoamento. Os maiores deles, que drenam para a bacia de Chryse, onde o Pathfinder pousou, têm 10 quilômetros ou mais de largura e centenas de quilômetros de comprimento. Muitas características desses canais de saída convenceram os geólogos de que eles foram esculpidos por grandes volumes de água corrente, grandes demais para serem produzidos por chuvas comuns. De onde essa água da enchente poderia ter vindo em Marte?
Até onde sabemos, as regiões de origem dos canais de saída continham água abundante congelada no solo como permafrost. Alguma fonte local de aquecimento deve ter liberado essa água, levando a um período de inundações rápidas e catastróficas. Talvez esse aquecimento tenha sido associado à formação das planícies vulcânicas em Marte, que datam aproximadamente da mesma época dos canais de saída.
Observe que nem os canais de escoamento nem os canais de saída são largos o suficiente para serem visíveis da Terra, nem seguem linhas retas. Eles não poderiam ter sido os “canais” que Percival Lowell imaginou ver no planeta vermelho.
O terceiro tipo de recurso hídrico, as ravinas menores, foi descoberto pelo Mars Global Surveyor (Figura\(\PageIndex{5}\)). As imagens da câmera do Mars Global Surveyor alcançaram uma resolução de alguns metros, boa o suficiente para ver algo tão pequeno quanto um caminhão ou ônibus na superfície. Nas paredes íngremes de vales e crateras em altas latitudes, há muitas características erosivas que parecem ravinas esculpidas pela água corrente. Essas ravinas são muito jovens: não só não existem crateras de impacto sobrepostas, mas, em alguns casos, as ravinas parecem atravessar dunas recentemente depositadas pelo vento. Talvez haja água líquida no subsolo que ocasionalmente possa surgir para produzir fluxos superficiais de curta duração antes que a água possa congelar ou evaporar.
As ravinas também têm a notável propriedade de mudar regularmente com as estações marcianas. Muitas das faixas escuras (visíveis na Figura\(\PageIndex{5}\)) se alongam em um período de alguns dias, indicando que algo está fluindo ladeira abaixo — seja água ou sedimento escuro. Se for água, requer uma fonte contínua, seja da atmosfera ou de nascentes que exploram camadas subterrâneas de água (aqüíferos). A água subterrânea seria a possibilidade mais interessante, mas essa explicação parece inconsistente com o fato de que muitas das faixas escuras começam em altitudes elevadas nas paredes das crateras.
Evidências adicionais de que as estrias escuras (chamadas pelos cientistas de linhas de inclinação recorrentes) são causadas pela água foram encontradas em 2015, quando foram obtidos espectros das estrias escuras (Figura\(\PageIndex{6}\)). Eles mostraram a presença de sais hidratados produzidos pela evaporação da água salgada. Se a água for salgada, ela pode permanecer líquida por tempo suficiente para fluir rio abaixo por distâncias de cem metros ou mais, antes de evaporar ou mergulhar no solo. No entanto, essa descoberta ainda não identifica a fonte definitiva da água.
Lagos e geleiras antigos
Os rovers (Spirit, Opportunity e Curiosity) que operaram na superfície de Marte foram usados para caçar evidências adicionais de água. Eles não conseguiram chegar aos locais mais interessantes, como as ravinas, localizadas em encostas íngremes. Em vez disso, eles exploraram locais que poderiam ser leitos de lagos secos, que remontam a uma época em que o clima em Marte era mais quente e a atmosfera mais espessa, permitindo que a água fosse líquida na superfície.
O Spirit foi especificamente direcionado para explorar o que parecia ser um antigo leito de lago na cratera Gusev, com um canal de saída se esvaziando nele. No entanto, quando a espaçonave pousou, descobriu que o antigo leito do lago havia sido coberto por finos fluxos de lava, impedindo o rover de acessar as rochas sedimentares que ele esperava encontrar. No entanto, Opportunity teve mais sorte. Olhando para as paredes de uma pequena cratera, ele detectou rochas sedimentares em camadas. Essas rochas continham evidências químicas de evaporação, sugerindo que havia um lago salgado raso naquele local. Nessas rochas sedimentares também havia pequenas esferas ricas em hematita mineral, que se forma apenas em ambientes aquosos. Aparentemente, essa bacia muito grande já esteve submersa.
As pequenas rochas esféricas foram apelidadas de “mirtilos” pela equipe científica e a descoberta de uma “tigela de frutas” inteira foi anunciada neste interessante comunicado à imprensa da NASA.
O rover Curiosity pousou dentro da cratera Gale, onde fotos tiradas da órbita também sugeriam erosão hídrica passada. Ele descobriu inúmeras rochas sedimentares, algumas na forma de argilitos de um antigo leito de lago; também encontrou indícios de rochas formadas pela ação de águas rasas no momento em que o sedimento se formou (Figura\(\PageIndex{7}\)).
Ainda hoje há evidências de grandes quantidades de gelo logo abaixo da superfície de Marte. Nas latitudes médias, fotos de alta resolução da órbita revelaram geleiras cobertas de sujeira e poeira. Em algumas falésias, o gelo é observado diretamente (veja a Figura\(\PageIndex{7}\)). Acredita-se que essas geleiras tenham se formado durante períodos quentes, quando a pressão atmosférica era maior e a neve e o gelo podiam precipitar. Eles também sugerem água congelada prontamente disponível que poderia apoiar a futura exploração humana do planeta.
astronomia e pseudociência: a “face em Marte”
Pessoas gostam de rostos humanos. Nós, humanos, desenvolvemos uma grande habilidade em reconhecer pessoas e interpretar expressões faciais. Também temos a tendência de ver rostos em muitas formações naturais, das nuvens ao homem na Lua. Uma das curiosidades que emergiram do mapeamento global de Marte pelos orbitadores Viking foi a descoberta de uma mesa de formato estranho na região de Cydonia que se assemelhava a um rosto humano. Apesar dos rumores posteriores de um encobrimento, o “Face on Mars” foi, de fato, reconhecido pelos cientistas da Viking e incluído em um dos primeiros comunicados de imprensa da missão. Na baixa resolução e na iluminação oblíqua sob a qual a imagem Viking foi obtida, a mesa de uma milha de largura tinha uma aparência de Esfinge.
Infelizmente, um pequeno grupo de indivíduos decidiu que essa formação era uma escultura artificial esculpida de um rosto humano colocada em Marte por uma antiga civilização que prosperou lá há centenas de milhares de anos. Um grupo de “verdadeiros crentes” cresceu ao redor do rosto e tentou deduzir a natureza dos “escultores” que o criaram. Esse grupo também vinculou o rosto a uma variedade de outros fenômenos pseudocientíficos, como círculos nas plantações (padrões em campos de grãos, principalmente na Grã-Bretanha, agora conhecidos por serem obra de brincalhões).
Membros desse grupo acusaram a NASA de encobrir evidências de vida inteligente em Marte e receberam muita ajuda para divulgar sua perspectiva da mídia tablóide. Alguns dos crentes fizeram piquetes no Laboratório de Propulsão a Jato na época da falha da espaçonave Mars Observer, circulando histórias de que a “falha” do Mars Observer em si era falsa e que sua verdadeira missão (secreta) era fotografar o rosto.
A câmera Mars Observer (MOC) de alta resolução foi revoada na missão Mars Global Surveyor, que chegou a Marte em 1997. Em 5 de abril de 1998, no Orbit 220, o MOC obteve uma imagem oblíqua do rosto com uma resolução de 4 metros por pixel, um fator de melhoria de 10 na resolução em relação à imagem Viking. Outra imagem em 2001 tinha uma resolução ainda maior. Divulgadas imediatamente pela NASA, as novas imagens mostraram uma colina baixa em forma de mesa cortada transversalmente por várias cristas e depressões aproximadamente lineares, que foram erroneamente identificadas na foto de 1976 como os olhos e a boca de um rosto. Somente com uma enorme dose de imaginação é que alguma semelhança com um rosto pode ser vista nas novas imagens, demonstrando o quão dramaticamente nossa interpretação da geologia pode mudar com grandes melhorias na resolução. As imagens originais e as de maior resolução podem ser vistas na Figura\(\PageIndex{8}\).
Depois de 20 anos promovendo interpretações pseudocientíficas e várias teorias da conspiração, os crentes da “Face on Mars” podem agora aceitar a realidade? Infelizmente, parece que não. Eles acusaram a NASA de falsificar a nova imagem. Eles também sugerem que a missão secreta do Mars Observer incluía uma bomba nuclear usada para destruir o rosto antes que ele pudesse ser fotografado com mais detalhes pelo Mars Global Surveyor.
Cientistas espaciais acham essas sugestões incríveis. A NASA está gastando somas crescentes em pesquisas sobre a vida no universo, e um dos principais objetivos das missões atuais e futuras de Marte é procurar evidências de vida microbiana passada em Marte. Evidências conclusivas de vida extraterrestre seriam uma das grandes descobertas da ciência e, aliás, poderiam muito bem levar ao aumento do financiamento para a NASA. A ideia de que a NASA ou outras agências governamentais poderiam (ou poderiam) montar uma conspiração para suprimir essas evidências bem-vindas é verdadeiramente bizarra.
Infelizmente, a história de “Face on Mars” é apenas um exemplo de toda uma série de teorias da conspiração que são mantidas diante do público por crentes dedicados, por pessoas que querem ganhar dinheiro rápido e pela atenção irresponsável da mídia. Outros incluem a “lenda urbana” de que a Força Aérea tem corpos de extraterrestres em uma base secreta, o relatório amplamente divulgado de que OVNIs caíram perto de Roswell, Novo México (na verdade, era um balão carregando instrumentos científicos para encontrar evidências de testes nucleares soviéticos) ou a noção de que alienígena os astronautas ajudaram a construir as pirâmides egípcias e muitos outros monumentos antigos porque nossos ancestrais eram muito estúpidos para fazer isso sozinhos.
Em resposta ao aumento da publicidade dada a essas ideias de “ciência da ficção”, um grupo de cientistas, educadores, estudiosos e mágicos (que conhecem uma boa farsa quando veem uma) formou o Comitê para Investigação Cética. Dois dos autores originais do seu livro estão ativos no comitê. Para obter mais informações sobre seu trabalho sobre as explicações racionais para alegações paranormais, consulte sua excelente revista, The Skeptical Inquirer, ou confira seu site em www.csicop.org/.
Mudanças climáticas em Marte
As evidências sobre antigos rios e lagos de água em Marte discutidas até agora sugerem que, bilhões de anos atrás, as temperaturas marcianas devem ter sido mais quentes e a atmosfera deve ter sido mais substancial do que é hoje. Mas o que poderia ter mudado o clima em Marte de forma tão dramática?
Presumimos que, como a Terra e Vênus, Marte provavelmente se formou com uma temperatura superficial mais alta graças ao efeito estufa. Mas Marte é um planeta menor, e sua menor gravidade significa que os gases atmosféricos poderiam escapar mais facilmente do que da Terra e de Vênus. À medida que mais e mais da atmosfera escapava para o espaço, a temperatura na superfície diminuía gradualmente.
Eventualmente, Marte ficou tão frio que a maior parte da água congelou para fora da atmosfera, reduzindo ainda mais sua capacidade de reter calor. O planeta experimentou uma espécie de efeito de geladeira descontrolado, exatamente o oposto do efeito estufa descontrolado que ocorreu em Vênus. Provavelmente, essa perda de atmosfera ocorreu em menos de um bilhão de anos após a formação de Marte. O resultado é o Marte frio e seco que vemos hoje.
As condições alguns metros abaixo da superfície marciana, no entanto, podem ser muito diferentes. Lá, a água líquida (especialmente água salgada) pode persistir, mantida aquecida pelo calor interno de Marte ou pelas camadas isolantes sólidas e rochosas. Mesmo na superfície, pode haver maneiras de mudar temporariamente a atmosfera marciana.
É provável que Marte experimente ciclos climáticos de longo prazo, que podem ser causados pela mudança de órbita e inclinação do planeta. Às vezes, uma ou ambas as calotas polares podem derreter, liberando uma grande quantidade de vapor de água na atmosfera. Talvez um impacto ocasional de um cometa possa produzir uma atmosfera temporária que seja espessa o suficiente para permitir a entrada de água líquida na superfície por algumas semanas ou meses. Alguns até sugeriram que a tecnologia futura pode nos permitir terraformar Marte, ou seja, projetar sua atmosfera e clima de forma a tornar o planeta mais hospitaleiro para habitação humana de longo prazo.
A busca pela vida em Marte
Se havia água corrente em Marte no passado, talvez também houvesse vida. A vida, de alguma forma, poderia permanecer no solo marciano hoje? Testar essa possibilidade, por mais improvável que seja, foi um dos principais objetivos dos aterrissadores Viking em 1976. Esses aterrissadores transportavam laboratórios biológicos em miniatura para testar microrganismos no solo marciano. O solo marciano foi escavado pelo braço longo da espaçonave e colocado nas câmaras experimentais, onde foi isolado e incubado em contato com uma variedade de gases, isótopos radioativos e nutrientes para ver o que aconteceria. Os experimentos buscaram evidências de respiração por animais vivos, absorção de nutrientes oferecidos a organismos que poderiam estar presentes e uma troca de gases entre o solo e seus arredores por qualquer motivo. Um quarto instrumento pulverizou o solo e o analisou cuidadosamente para determinar qual material orgânico (contendo carbono) ele continha.
Os experimentos Viking foram tão sensíveis que, se uma das espaçonaves tivesse pousado em qualquer lugar da Terra (com a possível exceção da Antártica), ela teria facilmente detectado vida. Mas, para decepção de muitos cientistas e membros do público, nenhuma vida foi detectada em Marte. Os testes de absorção de nutrientes e trocas gasosas no solo mostraram alguma atividade, mas isso provavelmente foi causado por reações químicas que começaram quando a água foi adicionada ao solo e não tinham nada a ver com a vida. Na verdade, esses experimentos mostraram que o solo marciano parece muito mais ativo quimicamente do que os terrestres por causa de sua exposição à radiação solar ultravioleta (já que Marte não tem camada de ozônio).
O experimento de química orgânica não mostrou nenhum vestígio de material orgânico, que aparentemente é destruído na superfície marciana pelo efeito esterilizador dessa luz ultravioleta. Embora a possibilidade de vida na superfície não tenha sido eliminada, a maioria dos especialistas a considera insignificante. Embora Marte tenha o ambiente mais parecido com a Terra de qualquer planeta do sistema solar, o fato triste é que ninguém parece estar em casa hoje, pelo menos na superfície.
No entanto, não há razão para pensar que a vida não poderia ter começado em Marte há cerca de 4 bilhões de anos, ao mesmo tempo em que começou na Terra. Os dois planetas tinham condições de superfície muito semelhantes na época. Assim, a atenção dos cientistas se voltou para a busca por vida fóssil em Marte. Uma das principais questões a serem abordadas pelas futuras naves espaciais é se Marte já suportou suas próprias formas de vida e, em caso afirmativo, como essa vida marciana se comparou à de nosso próprio planeta. As missões futuras incluirão o retorno de amostras marcianas selecionadas de rochas sedimentares em locais que antes continham água e, portanto, talvez vida antiga. As buscas mais poderosas pela vida marciana (passada ou presente) serão, portanto, realizadas em nossos laboratórios aqui na Terra.
proteção planetária
Quando os cientistas começam a procurar vida em outro planeta, eles devem garantir que não contaminemos o outro mundo com vida transportada da Terra. Logo no início da exploração da espaçonave em Marte, um acordo internacional especificou que todas as sondas deveriam ser cuidadosamente esterilizadas para evitar o transplante acidental de micróbios terrestres para Marte. No caso da Viking, sabemos que a esterilização foi bem-sucedida. A falha da Viking em detectar organismos marcianos também implica que esses experimentos não detectaram micróbios terrestres que pegaram carona.
À medida que aprendemos mais sobre as condições adversas na superfície marciana, os requisitos de esterilização foram um pouco relaxados. É evidente que nenhum micróbio terrestre poderia crescer na superfície marciana, com sua baixa temperatura, ausência de água e intensa radiação ultravioleta. Os micróbios da Terra podem sobreviver em um estado adormecido e seco, mas não podem crescer e proliferar em Marte.
O problema de contaminar Marte se tornará mais sério, no entanto, à medida que começarmos a procurar vida abaixo da superfície, onde as temperaturas sejam mais altas e nenhuma luz ultravioleta penetre. A situação será ainda mais assustadora se considerarmos voos humanos para Marte. Qualquer ser humano carregará consigo uma infinidade de micróbios terrestres de todos os tipos, e é difícil imaginar como podemos efetivamente manter as duas biosferas isoladas uma da outra se Marte tiver vida indígena. Talvez a melhor situação seja aquela em que as duas formas de vida sejam tão diferentes que cada uma seja efetivamente invisível para a outra — não reconhecida em nível químico como alimento vivo ou potencial.
A questão mais imediata de preocupação pública não é com a contaminação de Marte, mas com quaisquer perigos associados à devolução de amostras de Marte à Terra. A NASA está comprometida com o isolamento biológico completo das amostras devolvidas até que se demonstre que são seguras. Embora as chances de contaminação sejam extremamente baixas, é melhor prevenir do que remediar.
Provavelmente não há perigo, mesmo que haja vida em Marte e micróbios alienígenas peguem uma carona até a Terra dentro de algumas das amostras devolvidas. Na verdade, Marte está enviando amostras para a Terra o tempo todo na forma de meteoritos de Marte. Como alguns desses micróbios (se existirem) provavelmente poderiam sobreviver à viagem à Terra dentro de sua casa rochosa, podemos ter sido expostos muitas vezes a micróbios marcianos. Ou eles não interagem com nossa vida terrestre ou, na verdade, nosso planeta já foi inoculado contra esses insetos alienígenas.
Mais do que qualquer outro planeta, Marte inspirou escritores de ficção científica ao longo dos anos. Você pode encontrar histórias cientificamente razoáveis sobre Marte em um índice de assuntos dessas histórias on-line. Se você clicar em Marte como tópico, encontrará histórias de vários cientistas espaciais, incluindo William Hartmann, Geoffrey Landis e Ludek Pesek.
Conceitos principais e resumo
A atmosfera marciana tem uma pressão superficial inferior a 0,01 bar e é de 95% CO 2. Tem nuvens de poeira, nuvens de água e nuvens de dióxido de carbono (gelo seco). A água líquida na superfície não é possível hoje em dia, mas há permafrost subterrâneo em altas latitudes. As calotas polares sazonais são feitas de gelo seco; a calota residual do norte é gelo de água, enquanto a calota de gelo permanente do sul é feita predominantemente de gelo de água com uma cobertura de gelo de dióxido de carbono. Evidências de um clima muito diferente no passado são encontradas nas características da erosão hídrica: canais de escoamento e canais de saída, estes últimos esculpidos por inundações catastróficas. Nossos rovers, explorando antigos leitos de lagos e lugares onde rochas sedimentares se formaram, encontraram evidências de extensas águas superficiais no passado. Ainda mais empolgantes são as ravinas que parecem mostrar a presença de água salgada corrente na superfície hoje, sugerindo aqüíferos próximos à superfície. Os sondadores Viking procuraram a vida marciana em 1976, com resultados negativos, mas a vida pode ter florescido há muito tempo. Encontramos evidências de água em Marte, mas seguir a água ainda não nos levou à vida naquele planeta.