Como a introdução de vida microbiana em Marte pode torná-la habitável para humanos

Para construir uma segunda Terra, precisamos ver como a primeira foi feita.

Como a introdução de vida microbiana em Marte pode torná-la habitável para humanos Wikimedia Commons
  • A humanidade sonha em se tornar uma espécie interplanetária, mas nenhum outro planeta em nosso sistema solar pode atualmente suportar vida complexa.
  • Para tornar um planeta como Marte hospitaleiro para nós, teremos que nos envolver em um enorme esforço de terraformação de décadas.
  • Muito do que torna a Terra habitável, como ar respirável, temperaturas toleráveis ​​e assim por diante, são o resultado da atividade microbiana da história primitiva da Terra. Podemos usar vida microbiana para fazer as mesmas mudanças em Marte?

Três bilhões de anos atrás, a Terra não seria tão agradável para os humanos. Estava coberto de vulcões ativos, expelindo dióxido de carbono e vapor d'água. A vida unicelular sobreviveu com uma dieta de enxofre. A maioria dos atmosfera consistia em dióxido de carbono, metano e outros gases de efeito estufa, deixando o ar tóxico para nós e para a maioria das outras formas de vida moderna na Terra.



Então, cerca de 2 bilhões e meio de anos atrás, algo aconteceu . Com o que equivale a um estalar de dedos em escalas de tempo geológicas, a atmosfera foi cheia de oxigênio no que chamamos de Grande Evento de Oxigenação. A abundância de oxigênio significava que novos e mais diversos tipos de vida poderiam se apoderar do jovem planeta, como Eucariotos . Avance alguns bilhões de anos, e vidas complicadas e multicelulares como nós estão caminhando ao redor do planeta.



Então, de onde veio todo esse oxigênio? Hoje, pensamos que quase todo o oxigênio da Terra veio de cianobactéria , vida minúscula, verde-azulada e unicelular que teve a ideia inovadora de usar a luz do sol para transformar água e dióxido de carbono em açúcar para energia - isto é, fotossíntese. Infelizmente para as cianobactérias, a fotossíntese torna o subproduto desagradável do oxigênio, que elas jogam no meio ambiente.

Cada respiração que fazemos, devemos às cianobactérias, e esse influxo de oxigênio em nosso meio ambiente é, em última análise, o responsável por por que a Terra moderna é tão adaptável à vida. Mas o que a Terra dá, a Terra também tira. Seja por causa das mudanças climáticas, guerra nuclear, uma pandemia global ou alguma catástrofe desconhecida, eventualmente iremos querer um novo lar. Mas nossa esperança mais próxima e melhor de um novo lar - Marte - não tem oxigênio.



Não tem muita atmosfera, na verdade.

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Dito isso, os cientistas esperam recriar o Grande Evento de Oxigenação em Marte da mesma forma que aconteceu na Terra; usando vida microbiana para construir o ambiente para nós.

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Terraformando Marte com micróbios

Uma representação artística da progressão de um esforço de terraformação marciano.



Wikimedia Commons

Embora Marte possa ser diferente da Terra primitiva em muitos aspectos, ele possui algumas características-chave que podem fazer um projeto de terraformação microbiana funcionar. Marte tem uma atmosfera com 95% de dióxido de carbono, que fornece metade dos ingredientes necessários para que as cianobactérias produzam oxigênio. O outro ingrediente, a água, é reconhecidamente escasso no Planeta Vermelho, mas vimos evidências de que existe. Sabemos que o gelo é abundante nos pólos, tanto que se os derretêssemos, Marte ficaria coberto por um Oceano de 18 pés de profundidade .

Já existe alguma água líquida em Marte, com certeza - apenas em quantidades muito escassas. Vimos recursos em Marte chamados linhas de inclinação recorrentes , que são linhas escuras que avançam pelas encostas das colinas durante o verão marciano e desaparecem durante o inverno. Acredita-se que essas linhas escuras sejam fluxos de água que vêm e vão com as estações.

Esta imagem do lado de uma cratera marciana mostra linhas de declive recorrentes. As linhas escuras que descem da encosta da cratera vão e vêm com as estações, o que pode indicar água corrente.

NASA

Portanto, para terraformar Marte, começaríamos com áreas onde sabemos que existe água líquida e despejaríamos lá muitas cianobactérias. É certo que seria uma operação um pouco mais sofisticada do que parece, mas essa é a essência da ideia. Também gostaríamos de incluir micróbios que produzem gases de efeito estufa.

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Marte tem o problema oposto ao da Terra; queremos tornar Marte mais quente e engrossar sua atmosfera, para que o gelo polar possa derreter. Mais água significa mais oportunidades para a vida microbiana fazer seu trabalho. Sem mencionar que o clima atual em Marte é muito frio até mesmo para o ser humano mais resistente - a média é de cerca de 81 graus Fahrenheit negativos , embora a temperatura possa variar muito.

A ideia de usar micróbios para iniciar um projeto de terraformação em Marte é tão promissora que a NASA já começou os testes preliminares. O Mars Ecopoiesis Test Bed é uma proposta para um dispositivo a ser incluído em futuras missões robóticas a Marte. Pareceria algo como uma furadeira com uma câmara sagrada dentro. A broca se enterraria no solo marciano, de preferência em algum lugar com água líquida. Um recipiente cheio de cianobactérias seria liberado na câmara e os sensores detectariam se a vida microbiana produzia oxigênio ou outros subprodutos.

A primeira fase deste projeto foi conduzida em um ambiente marciano simulado aqui na Terra, e os resultados foram positivos. Mesmo assim, existem alguns desafios importantes que teremos de enfrentar se quisermos usar Marte para terraformar microbianamente em grande escala.

Desafios

The Mars Ecopoiesis Test Bed.

NASA

Marte carece de algo muito necessário para os planetas que dão vida: uma magnetosfera. Marte costumava ter um campo magnético que protegia o planeta. Encontramos rochas magnetizadas na superfície indicando que foi esse o caso, mas em algum ponto, o campo magnético simplesmente desapareceu e não sabemos ao certo o que aconteceu. Sem uma magnetosfera, a superfície do planeta é bombardeada pela radiação solar, o que tornará vidas maiores e mais complexas difíceis de sustentar.

Este 'vento solar' também sopra a atmosfera marciana. Portanto, mesmo que induzamos a vida microbiana a produzir oxigênio e outros gases, grande parte dela simplesmente flutuará para o espaço.

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Essas imagens mostram diferentes elementos escapando da atmosfera marciana. Da esquerda para a direita, as imagens mostram carbono, oxigênio e hidrogênio flutuando para o espaço.

Wikimedia Commons

Felizmente, esses desafios não são intransponíveis. No curto prazo, provavelmente construiremos habitats em forma de cúpula para proteger a nós, nossas cianobactérias e nossa nova atmosfera do vento solar. A longo prazo, Cientistas da NASA propuseram colocar um poderoso ímã em órbita fixa entre Marte e o Sol. Este ímã redirecionará o vento solar, protegendo a atmosfera marciana. À medida que a vida microbiana continua a produzir oxigênio e gases de efeito estufa na atmosfera marciana, o planeta se aquece, as calotas polares se transformam em oceanos e Marte pode muito bem se tornar nosso segundo lar.


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