#219 – Sinais de vida (passada) em Marte?

O jipe Perseverance encontra possíveis bioassinaturas na superfície de uma rocha e dá mais um motivo para que a missão de retorno de amostras de Marte não seja cancelada. As análises sobre a habitabilidade marciana é uma vertente dos estudos na área, que buscam responder: quais são as condições encontradas no planeta hoje e como ele já deve ter sido no passado?
O episódio faz parte de um conjunto de reportagens sobre A busca por vida extraterrestre e se essa estaria esquentando. A série é desenvolvida por Danilo Albergaria, bolsista do Programa Mídia Ciência, da FAPESP. Este episódio contou com a participação de Gabriel Gonçalves Silva (pós-doutorando na UNISINOS), Fernanda Jamel (doutoranda – USP e MIT), Roberta Vincenzi (pós-doutoranda no IO-USP) e Isabella Gaião (doutoranda – USP).

[Introdução]

Danilo: No primeiro episódio da série que trata da astrobiologia, aqui no podcast Oxigênio, a gente falou da alegação de detecção de uma possível bioassinatura num planeta fora do sistema solar. Uma bioassinatura é um sinal produzido por seres vivos – um possível vestígio de atividade biológica. Mas essa notícia de um potencial sinal de vida num exoplaneta não foi a única ocasião em que uma possível bioassinatura em um ambiente extraterrestre gerou manchetes no ano passado.

Em setembro de 2025, a NASA anunciou um resultado que foi descrito pela agência aeroespacial americana como: “pode bem ser o sinal mais claro de vida que já encontramos em Marte”. A novidade foi um estudo publicado na revista Nature que apontou a existência de uma “potencial bioassinatura” numa rocha marciana – sim, uma pedra em Marte, coletada e analisada pelo jipe Perseverance, da NASA. A rocha marciana tem algumas características que aqui na Terra são encontradas em rochas que exibem rastros deixados por micróbios. Mas ainda não dá para saber se essas características encontradas na pedra marciana tiveram origem em atividade biológica ou se foram formadas por processos naturais sem o envolvimento de seres vivos. Os equipamentos do jipe, por melhores que sejam, não conseguem produzir resultados claros o suficiente para que os cientistas tirem essa dúvida. Para distinguir se os sinais encontrados são biogênicos (ou seja, foram originados por atividade biológica) ou se são abióticos (ou seja, sem o envolvimento de seres vivos), é preciso trazer as amostras para a Terra.

Eu sou Danilo Albergaria, jornalista e historiador pesquisando a comunicação da astrobiologia, essa área que estuda a origem, a evolução e a distribuição da vida no universo. Neste episódio, vou conversar com quatro cientistas associados ao Laboratório de Astrobiologia da Universidade de São Paulo para entender um pouco melhor de quê se trata essa possível bioassinatura e o que sabemos sobre se Marte pode ou não pode oferecer condições para a existência de vida, ou se já pode em algum momento do passado distante.

[Vinheta]

Danilo: Vamos começar pelo que a gente sabe sobre esses resultados anunciados com grande entusiasmo pela NASA no ano passado. O jipe Perseverance está em Marte desde 2021 explorando a região de uma cratera chamada Jezero. A gente sabe que Marte teve água líquida em sua superfície há mais de 3,5 bilhões de anos, e essa cratera já foi um lago nesse passado remoto. Só para vocês terem uma ideia dessa região marciana, para atravessar essa cratera, de borda a borda, é preciso percorrer 45 quilômetros, pouco mais do que a distância entre Campinas e Jundiaí ou de Jundiaí a São Paulo.

Em uma parte da borda da cratera existem marcas características de um delta de um rio que desaguava ali. Foi nas margens do leito desse rio, medindo 400 metros de margem a margem, que o jipe encontrou algumas rochas interessantes em julho de 2024. Em uma delas, o Perseverance identificou compostos orgânicos, moléculas compostas de carbono, e o mais importante: marcas que foram apelidadas de “pintas de leopardo”, que são manchas mais claras do que o restante da rocha, circundadas por linhas bem mais escuras. A rocha é formada principalmente de argila e lodo, materiais que costumam preservar rastros de vida microbiana, e fazem da rocha algo tipicamente encontrado no fundo de rios. Essas marcas, as “pintas de leopardo”, são compostas de fosfato de ferro e sulfeto de ferro. Aqui na Terra, esses compostos são associados a rastros químicos causados por reações produzidas por microrganismos em rochas. Essas foram as pistas analisadas para ver se as manchas poderiam ter sido geradas por micróbios há bilhões de anos.

O Gabriel Gonçalves Silva é pós-doutorando na UNISINOS, químico associado ao Laboratório de Astrobiologia da USP, e estuda geobiologia. Eu pedi para ele me explicar por que esses sinais foram considerados possíveis vestígios de vida microbiana passada em Marte neste último estudo feito pelos pesquisadores da NASA.

Gabriel: Eles analisaram uma amostra que se chama de mudstone, que seria algo como uma rocha formada de uma antiga lama. Marte é muito rico em ferro e foi observado principalmente nessa rocha pequenos pontinhos que eles observaram com mais detalhes e nele foi encontrado o ferro que a gente chama de ferro mais reduzido, que é o ferro 2+, que é interessante porque contrapõe ao ferro que a gente encontra mais em Marte, que é o ferro 3+, que é aquele que tem a cor de ferrugem. E não só essas manchinhas apresentavam principalmente um mineral, que é a vivianita, que é um fosfato de ferro II e a greigita, que é um sulfeto de ferro II. O ferro II na Terra, por exemplo, pode ser formado por processos na ausência de vida ou na presença de microrganismos. Eles conseguiram observar que não havia nessas rochas nenhum indício de grandes mudanças de pH nem de temperatura, mas junto da vivianita e da greigita tinha matéria orgânica. Na Terra, a gente sabe que a matéria orgânica pode acoplar reações onde a oxidação da matéria orgânica resulta na redução do ferro e aí, pela presença de sulfeto e do fosfato, a formação desses minerais. Porém, eles observaram que, por mais que a vivianita possa se formar em condições de temperatura, pressão e pH próximos do que nós consideramos normais, geralmente a formação de sulfeto de ferro dependeria de uma temperatura mais alta, então não só a oxidação da matéria orgânica, levando à redução do ferro, necessitaria de outros elementos para a formação desse mineral, desse sulfeto de ferro II. E graças a observações da composição ali da rocha, ausência de fosfato de alumínio, ausência de outros componentes, eles perceberam que não houve nem aquecimento, nem uma mudança drástica de pH durante esse processo de formação desses minerais. Isso faz com que a causa mais provável para a formação desses minerais, pelo menos se a gente pensasse na Terra, seria a ação da vida como nós conhecemos.

Danilo: Vamos entender um pouco mais da química envolvida na produção das “pintas de leopardo”. Algumas bactérias formam minerais usando e transformando compostos químicos, como diferentes tipos de óxidos de ferro, formados por ligações entre ferro e oxigênio. O chamado ferro II (um íon de ferro) é muito importante para atividade biológica porque se liga facilmente ao oxigênio – por exemplo, ele é fundamental para o transporte do oxigênio no nosso sangue por meio da hemoglobina. A Fernanda Jamel, doutoranda no AstroLab da USP e que fez parte de suas pesquisas atuais no MIT (o Massachusetts Institute of Technology, nos EUA), explica a química da formação dos minerais encontrados na rocha marciana como possível explicação biológica, comparando com o que acontece na Terra.

Fernanda: Aqui a gente tem formação de vivianita com bactérias que usam o ferro III, o óxido de ferro III, e transforma em ferro II. Por isso que a gente fala que é a redução de ferro. Então, quando as bactérias fazem isso, ela libera o ferro II no ambiente ao redor e aquilo ali vai formando camadas, vai se ligando com o que tem ali, e vai formando camadas que vão se mineralizando. A greigita também, da mesma forma, só que seria bactérias redutoras de sulfato, elas usam o sulfato como receptor de elétrons, o SO4, e elas produzem H2S, que é sulfeto de hidrogênio. E aí esse sulfeto reage com o ferro II disponível no sedimento. Depois vão formando essa combinação de sulfeto de ferro que vai se formando em greigita também dessa mesma forma, no sentido de que isso vai se expandindo: vem de um núcleo e vai se expandindo ao redor.” “É difícil dizer que existe um padrão exatamente igual a esse que a gente encontrou em Marte, mas esses nódulos que se formaram são condizentes com formações que a gente encontra aqui.”

Danilo: Além dos compostos orgânicos, os instrumentos do Perseverance também identificaram, na região em que a rocha foi encontrada, alguns compostos químicos ricos em enxofre, ferro oxidado ou ferrugem, e fósforo. Se micróbios existiram ali, esses compostos podem ter fornecido fontes de energia para o metabolismo desses microrganismos, reforçando a hipótese de origem biológica para os vestígios. Porém, o fato de que esses vestígios podem ter sido formados por vida microbiana não quer dizer que dê para descartar outros processos que não envolvam seres vivos – também chamados de processos abióticos. Os próprios autores do artigo que avalia a possível origem biológica das “pintas de leopardo” propõem alguns processos abióticos como explicações alternativas. Até agora, as alternativas abióticas, sem o envolvimento da vida, não parecem muito promissoras para explicar as marcas nas rochas, mas ainda não dá para descartá-las. Talvez estejam faltando algumas peças do quebra-cabeças para uma explicação abiótica convincente. O Gabriel de novo vai nos ajudar a entender isso.

Gabriel: Eles tentaram investigar o máximo possível de reações na ausência de vida, e nenhuma que nós conhecemos hoje poderia sustentar esse tipo de reação. Isso não quer dizer que a vida é sempre necessária para que essas reações aconteçam. A gente pode estar ignorando alguma coisa. Pode não estar percebendo alguma coisa. Podem existir reações que a gente não estudou hoje e que poderia estar fomentando essa formação desses minerais na ausência de vida, ou até mesmo as grandes escalas – a gente está falando aí de bilhões de anos – poderiam permitir que houvesse a formação desses minerais na ausência de vida. Mas de tudo que a gente conhece hoje, essa condição de formação de fosfato de ferro II, formação de sulfeto de ferro II acoplado à presença de matéria orgânica, como nós conhecemos, seria mais bem explicado pela ação da vida. Então eles fizeram um estudo muito minucioso de várias hipóteses. E a que melhor responde hoje é a ação da vida, em contrapartida a reações abióticas, sem a presença de vida.

Danilo: É justamente pela possibilidade de que as “pintas de leopardo” tenham sido formadas por mecanismos abióticos, sem o envolvimento de seres vivos, que os sinais são classificados de “potenciais bioassinaturas”. Ou seja, podem ter sido, como podem não ter sido causados por seres vivos. Para que uma potencial bioassinatura seja considerada um sinal de vida inequívoco, é preciso estabelecer com segurança a sua origem biológica e descartar os mecanismos plausíveis que não envolvam processos biológicos em sua formação – ou seja, é preciso eliminar essas hipóteses abióticas alternativas. É uma barra bem alta, difícil de ser alcançada. Para complicar, os instrumentos a bordo do Perseverance são versões miniaturizadas, simplificadas, de ferramentas que se usa em laboratórios terrestres para buscar bioassinaturas de vida do passado remoto da Terra, como o espectroscópio Raman.

Gabriel: Para quem tem um olho um pouco mais treinado nessas questões científicas, quando a gente observa, por exemplo, no próprio artigo, os espectros Raman que foram publicados, a gente leva um pouco de susto, porque a gente vê que são dados muito ruidosos, que isso tem a ver com a forma com que a amostra é tratada lá no espaço. O laser não é tão preciso. O aumento não é tão grande. Você tem a grande influência da iluminação natural. Isso faz com que o espectro fique extremamente ruidoso e dificulta a análise daquilo que se espera estar sendo estudado. Se esse material pudesse ser trazido para a Terra num ambiente muito mais controlado, a gente poderia trabalhar com lasers com focos muito menores, ou seja, na escala de micrômetros, com uma precisão muito grande do que está sendo selecionado para ser estudado. E aí a gente tem alternativas: trocar lasers, trocar aparatos para garantir que o ruído seja minimizado e outros efeitos que atrapalham possam ser minimizados.

[música]

Danilo: Da forma como eu e o Gabriel falamos, pode parecer que o Perseverance é um aparelho meio limitado, mas a verdade é que o jipe é uma grande realização da engenharia. O Gabriel me explicou que os engenheiros e cientistas da NASA bolaram soluções muito criativas para poder, por exemplo, em um único espectro separar a fluorescência de raio-X, que permite saber a composição elementar do material analisado, da difração de raio-X, que dá uma informação da estrutura cristalográfica dos minerais – ou seja, permite ver a organização interna dos átomos nas amostras. Apesar da criatividade, esses mini-aparelhos que o jipe carrega nem de longe se comparam com os dos laboratórios aqui na Terra. Por exemplo, o espectroscópio Raman que o Gabriel mencionou e que tem lá no AstroLab, ocupa boa parte de uma sala ao lado do laboratório, enquanto que as dimensões do SHERLOC, o instrumento que inclui o Raman no Perseverance, tem 26cm de comprimento por 20cm de largura (isso porque o SHERLOC carrega ainda outros instrumentos, como a câmera WATSON… sim, os cientistas são bons em dar nomes para os aparelhos… Elementar). Se der para trazer essas amostras para o nosso planeta, daria para trabalhar com radiação síncrotron, por exemplo, que consegue focar e fazer esse tipo de análise em escalas nanométricas. E também fazer a observação de microscopia eletrônica, onde a gente vai ver a estrutura daquela amostra com aumentos entre mil e dez mil vezes.

Por isso, o jipe vem colhendo amostras que poderão, no futuro, ser trazidas para cá e analisadas em laboratório. É a única maneira de eliminar algumas incertezas e filtrar as hipóteses da origem das possíveis bioassinaturas. A missão de retorno dessas amostras estava em desenvolvimento pela NASA, mas extrapolou as estimativas de custo iniciais, chegando a 11 bilhões de dólares, e agora está cancelada devido aos cortes profundos no orçamento da NASA propostos pelo governo de Donald Trump. Mas um detalhe mostra que o caro, em ciência, é quase sempre barato quando comparado com gastos militares. Os 11 bilhões previstos para o desenvolvimento de toda a missão de retorno de amostra são os mesmos 11 bilhões que os Estados Unidos gastaram só nos primeiros seis dias de ataques ao Irã entre fevereiro e março deste ano.

[música]

Danilo: Com os cortes no orçamento, a situação atual da NASA é complicada, para dizer o mínimo, por isso ainda não dá para saber quando e se vamos um dia analisar as tais “pintas de leopardo” em laboratório e distinguir se elas são biogênicas ou se foram formadas por processos abióticos. Mas dá para saber muita coisa sobre as condições que Marte oferece – e não oferece – para a existência da vida, além das condições que o planeta enferrujado já deve ter oferecido a possíveis seres vivos num passado muito distante. A Isabella Gaião e a Roberta Vincenzi, pesquisadoras associadas ao Laboratório de Astrobiologia da USP, vão me ajudar a entender melhor se Marte é ou já foi habitável um dia.

Elas estudam um mesmo microrganismo, a bactéria Staphylococcus nepalensis. O micróbio é adaptado a ambientes hipersalinos, repletos de sal, como as lagoas de Araruama, no estado do Rio de Janeiro, onde elas encontraram essa espécie de bactéria em meio a outros microrganismos que sobrevivem a concentrações de sal nocivas à maior parte dos seres vivos. A superfície de Marte está cheia de sais que são nocivos à vida, como sulfato de magnésio e o perclorato de magnésio. Esses sais são muito mais nocivos do que o cloreto de sódio que predomina nos oceanos terrestres. A Roberta explicou porque esses sais são tão prejudiciais à vida.

Roberta: Os principais danos dos percloratos, na verdade, são dois. Eles são muito oxidantes, mas hoje, e essa era uma das principais preocupações na época da descoberta desses sais lá, mas hoje, do que a gente entende, aparentemente, se você pega a parte termodinâmica do negócio, não é tão relevante o fato de eles serem oxidantes, mas eles são extremamente caotrópicos. E esse vai ser um conceito bastante importante para a gente entender os problemas da vida nessas soluções, porque um agente caotrópico é aquele agente que tem o potencial de desestabilizar macromoléculas. Macromoléculas são basicamente tudo que a vida precisa para existir, como proteínas, lipídios, material genético. Então, se você tem agentes caotrópicos em uma solução, essas moléculas que precisam se manter em determinada forma vão ter dificuldade de permanecer assim. E a gente sabe que a forma dessas macromoléculas hoje estão intimamente ligadas à função que elas exercem. Então, quando a gente tem esses agentes caotrópicos, é basicamente uma função de desestabilizar a vida como a gente conhece ali. E esses sais são extremamente caotrópicos.

Danilo: A Isabella também me ajudou a entender como a caotropicidade desses sais pode desestruturar o arranjo de grandes moléculas orgânicas, como as proteínas.

Isabella: Basicamente um agente caotrópico é qualquer coisa química que desestruture macromoléculas. Aí o que seriam macromoléculas? Qualquer molécula importante para a vida. Então a vida é baseada em células. Células têm principalmente proteínas, que é o arranjado de várias moléculas orgânicas ali e que elas se rearranjam de uma forma 3D. Então, a forma 3D de uma proteína é muito importante para ela executar a função. E função de proteína é tudo. Tudo que envolve uma célula funcionar, você precisa de uma proteína ali trabalhando para ela funcionar. E para essa proteína funcionar, ela tem que estar na forminha dela 3D, ela não pode ser uma linha, ela tem que ter três dimensões. E agentes caotrópicos vão quebrar esse 3D. E se você quebra esse 3D e ela fica, por exemplo, linear, uma proteína, aí ela não tem mais função. Se ela não tem função, a célula não funciona. Se uma célula não funciona, a vida por si não funciona.

Danilo: Como a Roberta já tinha mencionado, os percloratos da superfície marciana desestruturam a química da vida não só por serem caotrópicos, mas também por serem oxidantes.

Roberta: Porque quando a gente fala que um composto ele é muito oxidante ou muito oxidativo, significa que ele reage muito fácil com outras coisas ao redor. Então, aquela estrutura que a Isabela falou, que precisa ser mantida, dessas proteínas, para que elas funcionem, quando você tem algo que é muito reativo ao redor… Isso também, ela vai reagir com esse agente oxidativo, que no caso é esse sal, e quando ela reage assim, todas as outras ligações que ela tem para manter essa estrutura específica, para ela funcionar, podem se desorganizar também, e isso vai prejudicar a função, seja das proteínas, como também dos lipídios, por exemplo, que são aquelas gorduras que constroem a membrana biológica das células, que é muito importante para manter um ambiente interno, mas também os próprios materiais genéticos, o DNA e o RNA, que são essenciais pra manter e passar a informação da vida como a gente a conhece.

Danilo: a bactéria que a Roberta e a Isabella estudam gosta de alta concentração de sal. É, por isso, considerada um extremófilo, um