A exploração científica de Marte nas últimas décadas resultou em evidências crescentes de que a superfície marciana hospedou ambientes habitáveis no início de sua história, bem como evidências dos blocos de construção da vida na forma de moléculas orgânicas. Habitats em Marte que poderiam abrigar vida marciana existente foram levantados, como ambientes subsuperficiais, cavernas e depósitos de gelo. Marte é atualmente reconhecido como um planeta “paleo-habitável”, refletindo sua antiga habitabilidade. Compreender totalmente a evolução da habitabilidade e se Marte já hospedou vida será essencial para compreender e explorar outros ambientes extraterrestres habitáveis e potenciais formas de vida. As missões emblemáticas de várias agências espaciais na década de 2020 desempenharão papéis essenciais e complementares e poderão, finalmente, fornecer uma resposta a essas questões de longa data.
A missão planejada Mars Sample-Return (MSR) da NASA e da Agência Espacial Europeia deve revelar mais sobre a habitabilidade de Marte, ajudando a determinar a evolução geológica da cratera Jezero e suas áreas circundantes, que se acredita ser o local de um antigo lago (veja a foto). O rover Mars 2020 Perseverance tentará coletar amostras que permitirão aos cientistas explorar a evolução da cratera Jezero e sua habitabilidade ao longo do tempo, bem como amostras que podem conter evidências de bioassinaturas. Um objetivo científico de alta prioridade para a ciência de amostra retornada do MSR é entender a habitabilidade de Marte e procurar sinais potenciais de vida extinta e existente.
Marte não está sozinho porque tem duas pequenas luas, Fobos e Deimos. Ao longo da história de Marte, inúmeros impactos de asteroides em Marte produziram material ejetado, e uma fração do material ejetado foi levado até seus satélites. Fobos está mais perto de Marte, então tem mais material ejetado marciano do que Deimos. Simulações numéricas mostram que cerca de 10^9 kg de material marciano podem ser misturados uniformemente no regolito de Fobos (a fração marciana resultante é maior que 1000 partes por milhão).
Mesmo que as formas de vida marcianas existissem e pudessem sobreviver ao transporte para Fobos sem sofrer decomposição por impacto-choque (com um pico de pressão de cerca de 5 GPa),o ambiente de Fobos é altamente inóspito. Fobos não tem ar nem água, e sua superfície é constantemente banhada por radiação cósmica solar e galáctica. Isso indica que os materiais marcianos na superfície de Fobos quase certamente não contêm nenhum microrganismo vivo.
Em vez disso, pode haver bioassinaturas mortas em Fobos, que chamamos de “SHIGAI” (genes esterilizados e irradiados com severidade e impressões antigas) – a sigla em japonês significa “restos mortais”. SHIGAI inclui quaisquer microrganismos potenciais que poderiam estar vivos em Marte e foram recentemente esterilizados durante ou após a entrega a Fobos, e os microrganismos e biomarcadores que foram processados no Marte antigo antes da entrega a Fobos, incluindo fragmentos de DNA em potencial. O sistema Marte-lua é um laboratório natural ideal para o estudo do transporte interplanetário e da sustentabilidade do SHIGAI em corpos sem ar no Sistema Solar.
Caso exista uma biosfera marciana, quaisquer bioassinaturas ou biomarcadores observados nas amostras da cratera de Jezero podem estar espalhados em outras partes de Marte e possivelmente ocorrer na superfície de Fobos. Como o material ejetado marciano foi completamente entregue a Fobos por amostragem aleatória impulsionada pelo impacto, as bioassinaturas e biomarcadores que podem estar contidos no regolito de Fobos podem refletir a diversidade e evolução de uma biosfera marciana potencial.
A Martian Moons eXploration (MMX), desenvolvido pela Japan Aerospace Exploration Agency, planeja coletar uma amostra de cerca de 10 g da superfície de Fobos e retornar à Terra em 2029. A detecção de uma “impressão digital” de vida marciana e SHIGAI deve ser alcançada por meio de estudos comparativos abrangentes usando material marciano da superfície de Fobos e amostras da cratera Jezero retornadas pela MMX e MSR, respectivamente.
As amostras da missão MSR têm o potencial de conter uma variedade de moléculas de biomarcadores (por exemplo, lipídios, como hopanoides, esteróis e arqueóis e seus produtos diagenéticos). A amostra pode incluir organismos vivos modernos da cratera de Jezero, se estiverem presentes. Claro, MSR poderia retornar amostras sem qualquer evidência de vida por causa do foco em um único local. Uma vantagem distinta para a MMX é a capacidade de entregar materiais marcianos derivados de várias regiões. A natureza aleatória dos impactos de formação de crateras em Marte fornece estatisticamente todos os materiais marcianos possíveis, desde rochas sedimentares a ígneas que cobrem todas as suas eras geológicas.
A cooperação internacional mútua nas missões MSR e MMX poderia responder a perguntas como como a vida marciana, se presente, emergiu e evoluiu no tempo e no espaço. Se Marte nunca tivesse vida, essas missões seriam absolutamente vitais para desvendar por que Marte não tem vida e a Terra tem vida. Portanto, as missões podem eventualmente fornecer os meios para decifrar os caminhos evolutivos divergentes da vida em Marte e na Terra.
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