Descoberto um rastro nunca visto do oxigênio em Marte

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Detectar a luz verde que se produz quando os raios solares interagem com os átomos de oxigênio na atmosfera da Terra é relativamente fácil. Milhões de plantas oferecem esse elemento em quantidades suficientes para causar fenômenos como as auroras polares e o traço verde visível do espaço, principalmente à noite. Entretanto, localizar um fenômeno similar em outros planetas era, até agora, uma proposta teórica que não se encaixava nas medidas experimentais. Uma modificação da orientação do instrumento NOMAD, a bordo da missão TGO-ExoMars, das agências espaciais europeia e russa, conseguiu detectar pela primeira vez o traço verde em Marte. Esse achado, publicado na Nature Astronomy, permite conceber fórmulas para identificar fontes de oxigênio em outros corpos celestes e analisar de forma mais precisa a densidade e composição da atmosfera, algo fundamental para as futuras missões que preveem a aterrissagem no planeta vermelho.

José Juan López-Moreno, do Instituto de Astrofísica da Andaluzia (IAA), começou sua carreira teorizando sobre o fenômeno do traço verde no trabalho de graduação. A tecnologia embarcada na missão europeia a Marte permitiu confirmar sua hipótese quando ele está prestes a se aposentar (mas não de deixar o estudo do espaço sideral). “Nunca se tinha observado, exceto em Vênus”, afirma o astrofísico, que colaborou da Espanha para a descoberta.

A luz do sol interage com os átomos que compõem a atmosfera e gera diferentes comprimentos de onda, segundo o elemento químico que for agitado pelos raios. No caso do oxigênio, o resultado é um traço verde que serve como sinal da existência de um gás fundamental para a vida.

“A descoberta da presença da linha verde do oxigênio atômico na atmosfera de Marte abre uma janela para o estudo do seu comportamento e da fotoquímica desse planeta”, afirma López-Moreno.

A detecção foi possível graças a uma mudança na orientação do rastreador de gases do NOMAD, um dos instrumentos que orbitam Marte desde 2016 como parte da missão europeia ExoMars. Esse dispositivo observa na vertical as colunas de nuvens, poeira e ozônio na face iluminada de Marte. A mudança de orientação para olhar o horizonte do planeta permitiu encontrar o oxigênio entre 80 e 120 quilômetros de altura.

“Nossa descrição dos mecanismos de excitação do oxigênio atmosférico é correta em um ambiente bem diferente do terrestre e, portanto, exportável a outros mundos.”

Miguel Ángel López-Valverde, pesquisador do Instituto de Astrofísica da Andaluzia

“Era esperável [pois os modelos teóricos preveem], mas difícil de observar. Por fim encontramos”, afirma Miguel Ángel López-Valverde, também pesquisador do IAA, em uma comunicação do CSIC (agência pública de pesquisa científica da Espanha). “Nossa descrição dos mecanismos de excitação do oxigênio atmosférico é correta em um ambiente bem diferente do terrestre e, portanto, exportável a outros mundos”, comenta, em referência à importância da descoberta para a busca por oxigênio em outros corpos celestes.

“Encontramos uma forma nova e mais precisa de medir as concentrações de oxigênio e o seu perfil. Podemos fazer um acompanhamento da estrutura da atmosfera a partir do produto da radiação solar. Antes se usava o NOMAD para medir na vertical, mas agora, ao olhar também para o limbo, descobrimos mais informação sobre as camadas. Não procurávamos o traço verde, e sim ozônio e outros elementos, mas a descoberta é fundamental”, acrescenta López-Moreno.

Sem sinais de vida em Marte

A descoberta não significa que exista uma floresta escondida em Marte. Os pesquisadores concluem que o traço verde ocorre pela dissociação das moléculas de dióxido de carbono, as mais abundantes na atmosfera marciana. É durante a ruptura destas moléculas que os átomos de oxigênio interagem com a radiação do sol e geram a luz esverdeada.

Não é a primeira vez que o IAA põe em seu lugar quem gostaria de ver sinais de vida no planeta vermelho. Há um ano, a agência espacial norte-americana (NASA) informou da detecção, por parte do rover Curiosity (o laboratório móvel situado na superfície de Marte), da “maior quantidade de metano já medida durante a missão”. O metano pode ser de origem orgânica ou geológica. A primeira hipótese despertou o sonho de ter detectado indícios de vida no planeta vermelho. Entretanto, a equipe do mesmo orbitador que agora descobriu o traço do oxigênio desmentiu essa possibilidade. “Não há metano em Marte nem houve nos últimos 350 anos”, afirmou López-Moreno na ocasião.

Uma pesquisa publicada na Nature e avalizada por quase meia centena de cientistas refletiu que as medições publicadas pela Nasa “contradizem a física atmosférica mais elementar, já que é impossível que só esteja concentrado em uma zona”, segundo López-Moreno. Pode ter sido um erro na leitura da espectrografia, ou que a fonte do gás seja o próprio jipe Curiosity, já que pode concentrar até 1.000 vezes mais metano que o que poderia existir na atmosfera.

Mas, independentemente da existência de vestígios de vida ou de gases fundamentais para a vida, a descoberta da linha verde revelou, além da validade dos modelos da física atômica, uma nova forma de aplicar a técnica que, na Terra e em outros planetas, possibilita precisar a composição atmosférica em zonas inacessíveis para as medições diretas. “Mais uma vez, a exploração espacial permitiu resolver problemas de outra forma insolúveis”, destaca López-Moreno.

“Se a linha verde em um exoplaneta fosse muito mais intensa que a emissão que acabamos de descobrir em Marte, comparável ou maior que a intensidade observada na Terra, poderia ser um indicador indireto de algum tipo de vida.”

Miguel Ángel López-Valverde

“Pode ter grande interesse para o estudo das atmosferas dos planetas em outros sistemas solares e a busca de sinais de vida. Se a linha verde em um exoplaneta fosse muito mais intensa que a emissão que acabamos de descobrir em Marte, comparável ou maior que a intensidade observada na Terra, poderia ser um indicador indireto de algum tipo de vida capaz de realizar algum tipo de fotossíntese”, aponta López-Valverde.

“Além disso, conhecer o comportamento e a composição da atmosfera é fundamental, por exemplo, para conhecer a distribuição da pressão, um elemento fundamental para planejar as aterrissagens”, acrescenta o astrônomo.

O objetivo principal da segunda parte da missão ExoMars, que decolará em 2022, após um adiamento, é situar no planeta o rover Rosalind Franklin, que inclui um perfurador da superfície e um laboratório de busca de vida presente ou passada.