Marte não é exatamente um lugar amigável para a vida como a conhecemos. Enquanto as temperaturas no equador podem chegar a 35 ° C (95 ° F) no verão, ao meio-dia, a temperatura média na superfície é de -63 ° C (-82 ° F) e pode chegar a tão baixo quanto -143 ° C (-226 ° F) durante o inverno nas regiões polares. Sua pressão atmosférica é de cerca de metade de um por cento da da Terra, e a superfície é exposta a uma quantidade considerável de radiação.
Até agora, ninguém sabia ao certo se os microrganismos poderiam sobreviver nesse ambiente extremo. Mas, graças a um novo estudo realizado por uma equipe de pesquisadores da Universidade Estadual de Lomonosov em Moscou (LMSU), podemos agora restringir quais tipos de condições os microorganismos podem suportar. Portanto, este estudo pode ter implicações significativas na busca pela vida em outras partes do Sistema Solar, e talvez até mais além!
O estudo, intitulado "Comunidades microbianas afetadas por gama de 100 kGy no antigo permafrost do Ártico sob condições marcianas simuladas", apareceu recentemente na revista científica Extremófilos. A equipe de pesquisa, liderada por Vladimir S. Cheptsov, da LMSU, incluiu membros da Academia Russa de Ciências, Universidade Politécnica do Estado de São Petersburgo, Instituto Kurchatov e Universidade Federal Ural.
Para o bem de seu estudo, a equipe de pesquisa levantou a hipótese de que as condições de temperatura e pressão não seriam os fatores atenuantes, mas sim a radiação. Como tal, eles realizaram testes em que as comunidades microbianas contidas no regolito marciano simulado foram então irradiadas. O regolito simulado consistiu em rochas sedimentares que continham permafrost, que foram então submetidas a baixas temperaturas e condições de baixa pressão.
Como Vladimir S. Cheptsov, um estudante de pós-graduação do Departamento de Biologia do Solo de Lomonosov MSU e co-autor do artigo, explicou em um comunicado de imprensa da LMSU:
“Estudamos o impacto conjunto de vários fatores físicos (radiação gama, baixa pressão, baixa temperatura) nas comunidades microbianas do antigo permafrost do Ártico. Também estudamos um objeto exclusivo criado pela natureza - o antigo permafrost que não derrete há cerca de 2 milhões de anos. Em poucas palavras, realizamos um experimento de simulação que cobria as condições de crio-conservação no regolito marciano. Também é importante que, neste trabalho, estudemos o efeito de altas doses (100 kGy) de radiação gama na vitalidade dos procariontes, enquanto em estudos anteriores nenhum procarionte vivo foi encontrado após doses superiores a 80 kGy. ”
Para simular as condições marcianas, a equipe usou uma câmara climática constante original, que mantinha a baixa temperatura e a pressão atmosférica. Eles então expuseram os microrganismos a níveis variados de radiação gama. O que eles descobriram foi que as comunidades microbianas mostraram alta resistência às condições de temperatura e pressão no ambiente marciano simulado.
No entanto, depois que começaram a irradiar os micróbios, eles perceberam várias diferenças entre a amostra irradiada e a amostra controle. Enquanto a contagem total de células procarióticas e o número de células bacterianas metabolicamente ativas permaneceram consistentes com os níveis de controle, o número de bactérias irradiadas diminuiu em duas ordens de grandeza, enquanto o número de células metabolicamente ativas da arquéia também diminuiu três vezes.
A equipe também notou que, na amostra exposta de permafrost, havia uma alta biodiversidade de bactérias, e essas bactérias sofreram uma mudança estrutural significativa após a irradiação. Por exemplo, populações de actinobactérias como Arthrobacter- um gênero comum encontrado no solo - não estava presente nas amostras de controle, mas se tornou predominante nas comunidades bacterianas expostas.
Em resumo, esses resultados indicaram que os microorganismos em Marte são mais resistentes do que se pensava anteriormente. Além de serem capazes de sobreviver às baixas temperaturas e à baixa pressão atmosférica, eles também são capazes de sobreviver aos tipos de condições de radiação comuns na superfície. Como Cheptsov explicou:
“Os resultados do estudo indicam a possibilidade de crio-conservação prolongada de microorganismos viáveis no regolito marciano. A intensidade da radiação ionizante na superfície de Marte é de 0,05-0,076 Gy / ano e diminui com a profundidade. Tendo em conta a intensidade da radiação no regolito de Marte, os dados obtidos permitem supor que os ecossistemas hipotéticos de Marte poderiam ser conservados em um estado anabiótico na camada superficial do regolito (protegida dos raios UV) por pelo menos 1,3 milhão de anos, a uma profundidade de dois metros por não menos de 3,3 milhões de anos e a uma profundidade de cinco metros por pelo menos 20 milhões de anos. Os dados obtidos também podem ser aplicados para avaliar a possibilidade de detectar microorganismos viáveis em outros objetos do sistema solar e dentro de pequenos corpos no espaço sideral. ”
Este estudo foi significativo por várias razões. Por um lado, os autores conseguiram provar pela primeira vez que as bactérias procariontes podem sobreviver à radiação além de 80 kGy - algo que antes se pensava ser impossível. Eles também demonstraram que, apesar de suas condições difíceis, os microrganismos ainda podem estar vivos em Marte hoje, preservados em seu permafrost e solo.
O estudo também demonstra a importância de considerar fatores extraterrestres e cósmicos ao considerar onde e sob quais condições os organismos vivos podem sobreviver. Por último, mas não menos importante, este estudo fez algo que nenhum estudo anterior fez, que é definir os limites de resistência à radiação para microorganismos em Marte - especificamente dentro do regolito e em várias profundidades.
Esta informação será inestimável para futuras missões a Marte e outros locais do Sistema Solar, e talvez até mesmo com o estudo de exoplanetas. Conhecer o tipo de condições em que a vida prosperará nos ajudará a determinar onde procurar por sinais dela. E, ao preparar missões para outras palavras, também permitirá que os cientistas saibam quais locais evitar, para evitar a contaminação dos ecossistemas indígenas.
