Ao longo de quase cinco meses em 2022, o rover Perseverance da NASA coletou amostras de rochas de Marte que podem reescrever a história da água no planeta vermelho e até mesmo conter evidências de vida passada em Marte.

Mas as informações que eles contêm não podem ser extraídas sem uma análise mais detalhada na Terra, o que requer uma nova missão ao planeta para recuperar as amostras e trazê-las de volta. Os cientistas esperam ter as amostras na Terra até 2033, embora a missão de retorno de amostras da NASA possa ser adiada.

"Essas amostras são a razão pela qual nossa missão foi realizada", disse o coautor do artigo David Shuster, professor de ciências da Terra e planetárias na Universidade da Califórnia, Berkeley, e membro da equipe científica da NASA para coleta de amostras. "Isso é exatamente o que todos esperavam realizar. E nós realizamos. Isso é o que fomos procurar."

A importância crítica dessas rochas, coletadas de depósitos fluviais em um lago seco que antigamente preenchia uma cratera chamada Jezero, é detalhada em um estudo a ser publicado em 14 de agosto na AGU Advances .

"Estas são as primeiras e únicas rochas sedimentares que foram estudadas e coletadas de um planeta diferente da Terra", disse Shuster. "Rochas sedimentares são importantes porque foram transportadas pela água , depositadas em um corpo de água parada e posteriormente modificadas pela química que envolveu água líquida na superfície de Marte em algum momento no passado. A razão pela qual viemos a Jezero foi para estudar esse tipo de rocha. Essas são amostras absolutamente fantásticas para os objetivos abrangentes da missão."

Shuster é coautor do artigo com a primeira autora Tanja Bosak, geobióloga do Instituto de Tecnologia de Massachusetts (MIT) em Cambridge.

"Esses núcleos de rocha são provavelmente os materiais mais antigos amostrados de qualquer ambiente conhecido que pode ter suportado vida", disse Bosak. "Quando os trouxermos de volta à Terra, eles podem nos dizer muito sobre quando, por que e por quanto tempo Marte continha água líquida, e se alguma evolução orgânica, prebiótica e potencialmente até biológica pode ter ocorrido naquele planeta."

Significativamente, algumas das amostras contêm sedimentos de granulação muito fina, que são o tipo de rocha com maior probabilidade de reter evidências de vida microbiana passada em Marte — se é que alguma vez houve ou há vida no planeta.

A NASA anunciou em 25 de julho que o Perseverance havia coletado novas amostras de rochas de um afloramento chamado Cheyava Falls que também pode conter sinais de vida passada em Marte. Os instrumentos científicos do rover detectaram evidências de moléculas orgânicas, enquanto inclusões de "manchas de leopardo" nas rochas são semelhantes a características que na Terra são frequentemente associadas à vida microbiana fossilizada.

Em uma declaração, Ken Farley, cientista do projeto Perseverance no Caltech, disse: "Cientificamente, o Perseverance não tem mais nada a oferecer. Para entender completamente o que realmente aconteceu naquele vale do rio marciano na cratera Jezero bilhões de anos atrás, gostaríamos de trazer a amostra de Cheyava Falls de volta à Terra, para que ela possa ser estudada com os poderosos instrumentos disponíveis em laboratórios."

Shuster observou que Jezero e o leque de sedimentos deixados para trás pelo rio que antes fluía para ele provavelmente se formaram há 3,5 bilhões de anos. Essa água abundante agora se foi, ou ficou presa no subsolo ou perdida no espaço. Mas Marte era úmido em uma época em que a vida na Terra — na forma de micróbios — já estava em todos os lugares.

"A vida estava fazendo sua parte na Terra naquele momento, 3,5 bilhões de anos atrás", ele disse. "A questão básica é: a vida também estava fazendo sua parte em Marte naquele momento?

"Em qualquer lugar da Terra nos últimos 3,5 bilhões de anos, se você me der o cenário de um rio fluindo para uma cratera transportando materiais para um corpo de água parada, a biologia teria se estabelecido ali e deixado sua marca, de uma forma ou de outra", acrescentou Shuster. "E no sedimento de grãos finos, especificamente, teríamos uma chance muito boa de registrar essa biologia nas observações de laboratório que podemos fazer desse material na Terra."

Shuster e Bosak reconhecem que o equipamento de análise orgânica a bordo do rover não detectou moléculas orgânicas nas quatro amostras do leque sedimentar. Moléculas orgânicas são usadas e produzidas pelo tipo de vida com o qual estamos familiarizados na Terra, embora sua presença não seja evidência inequívoca de vida.

"Não observamos claramente compostos orgânicos nessas amostras-chave", disse Shuster. "Mas só porque esse instrumento não detectou compostos orgânicos não significa que eles não estejam nessas amostras. Significa apenas que eles não estavam em uma concentração detectável pela instrumentação do rover nessas rochas em particular."

Até o momento, o Perseverance coletou um total de 25 amostras, incluindo duplicatas e amostras atmosféricas, além de três "tubos testemunhas" que capturam possíveis contaminantes ao redor do rover. Oito amostras de rochas duplicadas, mais uma amostra atmosférica e um tubo testemunha foram depositados no chamado cache Three Forks na superfície de Jezero como um backup caso o rover sofra problemas e as amostras de bordo não possam ser recuperadas. As outras 15 amostras — incluindo a amostra de Cheyava Falls coletada em 21 de julho — permanecem a bordo do rover aguardando recuperação.

Shuster fazia parte de uma equipe que analisou as primeiras oito amostras de rochas coletadas, duas de cada local no chão da cratera, todas rochas ígneas provavelmente criadas quando um impacto de meteoro atingiu a superfície e escavou a cratera. Esses resultados foram relatados em um artigo de 2023, com base em análises dos instrumentos a bordo do Perseverance.

O novo artigo é uma análise de mais sete amostras, três delas duplicatas agora armazenadas na superfície de Marte, coletadas entre 7 de julho e 29 de novembro de 2022 da frente do leque de sedimentos ocidental em Jezero. Bosak, Shuster e seus colegas descobriram que as rochas eram compostas principalmente de arenito e siltito, todos criados por processos fluviais.

"O Perseverance encontrou rochas sedimentares depositadas aquosamente na frente, topo e margem do leque ocidental de Jezero e coletou um conjunto de amostras composto de oito arenitos carbonáticos, um lamito rico em sulfato, um arenito rico em sulfato, um conglomerado de areia e seixos", disse Bosak. "As rochas coletadas na frente do leque são as mais antigas, enquanto as rochas coletadas no topo do leque são provavelmente as rochas mais jovens produzidas durante a atividade aquosa e a deposição de sedimentos no leque ocidental."

Enquanto Bosak está mais interessado em possíveis bioassinaturas nos sedimentos de grãos finos, os sedimentos de grãos grossos também contêm informações importantes sobre a água em Marte, disse Shuster. Embora menos propensos a preservar matéria orgânica ou materiais biológicos potenciais, eles contêm materiais de carbonato e detritos lavados de montante pelo rio agora desaparecido. Eles, portanto, poderiam ajudar a determinar quando a água realmente fluiu em Marte, a ênfase principal da própria pesquisa de Shuster.

"Com a análise laboratorial desses minerais detríticos, pudemos fazer afirmações quantitativas sobre quando os sedimentos foram depositados e a química dessa água. Qual era o pH (acidez) dessa água quando essas fases secundárias precipitaram? Em que ponto do tempo essa alteração química estava ocorrendo?" ele disse.

"Temos essa combinação de amostras agora no conjunto de amostras que nos permitirá entender as condições ambientais quando a água líquida estava fluindo para dentro da cratera. Quando essa água líquida estava fluindo para dentro da cratera? Era intermitente?"

As respostas a essas perguntas dependem de análises dos materiais retornados em laboratórios terrestres para descobrir as informações orgânicas, isotópicas, químicas, morfológicas, geocronológicas e paleomagnéticas que eles registram, enfatizaram os pesquisadores.

"Um dos objetivos mais importantes da ciência planetária é trazer essas amostras de volta", disse Shuster.