O rover Curiosity, da Agência Espacial Norte-Americana (Nasa), pousou em Marte em 6 de agosto de 2012 e, desde então, percorreu a Cratera Gale coletando amostras e enviando os resultados de volta para casa, para os pesquisadores os interpretarem. A análise de isótopos de carbono de sedimentos retirados de meia dúzia de locais expostos, incluindo um penhasco, deixa os cientistas com três explicações plausíveis para a origem do elemento químico — poeira cósmica, degradação ultravioleta do dióxido de carbono ou degradação ultravioleta do metano biologicamente produzido. O estudo foi publicado na revista Proceedings of the National Academy of Sciences (Pnas).
O carbono tem dois isótopos estáveis, 12 e 13. Observando as quantidades de cada um em uma substância, os pesquisadores podem determinar detalhes sobre o ciclo do elemento que ocorreu, mesmo que tenha acontecido há muito tempo. "As quantidades de carbono 12 e 13 em nosso Sistema Solar são as que existiam na formação dele", disse Christopher H. House, professor de geociências da Universidade de Penn State. "Ambos existem em tudo, mas como o carbono 12 reage mais rapidamente do que o 13, observar as quantidades relativas de cada um nas amostras pode revelar o ciclo do carbono".
Nuvem
O Curiosity, que é liderado pelo Jet Propulsion Laboratory da Nasa no sul da Califórnia, passou os últimos nove anos explorando uma área da Cratera Gale que expôs camadas de rochas antigas. A análise espectrográfica de uma porção do carbono reduzido, produzido em um experimento, mostrou uma ampla faixa de quantidades de carbono 12 e 13 dependendo de onde ou quando a amostra original se formou.
Algum carbono foi excepcionalmente esgotado em 13, enquanto outras amostras do elemento foram enriquecidas. Para explicar o primeiro fenômeno, os pesquisadores sugerem as três possibilidades, descritas no artigo.
De acordo com House, a cada 200 milhões de anos, o Sistema Solar passa por uma nuvem molecular galáctica, mas ela deixa pouca poeira para trás. Para criar uma camada que o Curiosity pudesse recolher, a nuvem teria, primeiro, reduzido a temperatura em um Marte que ainda continha água e criado geleiras.
A poeira teria se depositado em cima do gelo e precisaria permanecer no lugar quando a geleira derretesse, deixando para trás uma camada de sujeira que incluía o carbono. Até agora, há evidências limitadas de geleiras passadas na Cratera Gale em Marte. Segundo os pesquisadores, "essa explicação é plausível, mas requer pesquisas adicionais".
Uma segunda explicação é a conversão ultravioleta de dióxido de carbono em compostos orgânicos como formaldeído. "Existem trabalhos que preveem que os raios UV podem causar esse tipo de fracionamento", disse House. "No entanto, precisamos de mais resultados experimentais mostrando esse fracionamento de tamanho para que possamos descartar ou descartar essa explicação."
O terceiro método possível de produção de amostras empobrecidas de carbono 13 tem uma base biológica. Na Terra, essa característica em uma paleosuperfície indicaria que micróbios do passado consumiram metano produzido por outros seres microscópicos. Marte antigo pode ter tido grandes nuvens do elemento sendo liberadas do subsolo, onde a produção dele teria sido energeticamente favorável. Então, o material liberado seria devorado por micro-organismos da superfície ou reagiria com a luz ultravioleta.
"Todas as três possibilidades apontam para um ciclo de carbono incomum, diferente de tudo na Terra hoje", disse House. "Mas precisamos de mais dados para descobrir qual destas é a explicação correta. Seria bom se o rover detectasse uma grande pluma de metano e medisse os isótopos de carbono dela, mas a maioria delas é pequena e nenhuma sonda tem conseguido amostras grandes o suficiente para que os isótopos sejam medidos."