Este asteróide está revelando segredos sobre a origem da vida na Terra

Um robô recolheu cuidadosamente 121,6 gramas da terra mais cara do Sistema Solar no último dia 20 de outubro de 2020. O equipamento, que era uma espaçonave da Nasa (a agência espacial norte-americana) chamada OSIRIS-REx, passou dois anos a caminho de seu encontro com o asteróide Bennu, próximo à Terra, e mais dois anos observando-o. 

A missão de 1,16 bilhão de dólares (mais de R$6 bilhões e 200 milhões de reais) do OSIRIS-REx era recuperar uma amostra da estranha superfície de Bennu, composta por pedras espaciais frouxamente ligadas, e trazê-la de volta à Terra. A missão foi bem-sucedida e, em 24 de setembro de 2023, a OSIRIS-REx lançou sua cápsula de amostras cuidadosamente embalada através da atmosfera terrestre, direto para os braços ansiosos dos cientistas.

Bennu e um punhado de asteróides especiais como ele são objetos antigos, remanescentes dos primeiros momentos da formação dos planetas em nosso Sistema Solar. A amostra que a OSIRIS-REx trouxe de volta contém minerais que se formaram na água e uma diversidade impressionante de compostos orgânicos, que contêm carbono.

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Os asteróides são como cápsulas do tempo cósmicas

Algumas das nossas melhores pistas sobre os primórdios do Sistema Solar vêm de meteoritos, ou rochas espaciais que caíram na Terra. Menos de 5% dos meteoritos pertencem a uma classe especial chamada condritos carbonáceos, que são praticamente tão antigos quanto o próprio Sistema Solar. Eles contêm água ligada à rocha e diversas moléculas orgânicas, desde aminoácidos até componentes simples do DNA. 

As condritas carbonáceas são como um instantâneo dos processos químicos no início do Sistema Solar que prepararam o terreno para a origem da vida.

“É por isso que usamos meteoritos condríticos como chave para entender a formação do Sistema Solar e dos planetas”, diz o cosmoquímico Shogo Tachibana, da Universidade de Tóquio, no Japão, que liderou a análise de amostras para a missão Hayabusa2. “Mas os meteoritos estão sempre sujeitos à contaminação terrestre.”

Antes de chegarem aos laboratórios, os meteoritos passam por uma queda incandescente pela atmosfera terrestre e muitas vezes permanecem na superfície por anos ou milênios. Eles ficam expostos aos elementos e ao nosso ar quimicamente reativo e rico em oxigênio. E como a Terra é úmida e cheia de vida, a contaminação é um grande problema, especialmente para os cientistas que procuram indícios de água antiga ou moléculas orgânicas.

A recolha de amostras elimina o problema da contaminação. É também a nossa melhor forma de verificar os métodos telescópicos que os cientistas utilizam para estudar os milhões de asteróides do Sistema Solar que nunca visitaremos com naves espaciais.

Felizmente, as amostras recolhidas em Bennu e Ryugu são muito semelhantes às condritas carbonáceas mais primitivas. Mas também revelaram muitas surpresas que demonstram a importância das verdades no terreno.

Por exemplo, cada aminoácido vem em uma versão “destra” e uma versão “canhota”; elas são imagens espelhadas uma da outra. A maioria dos processos naturais produz uma mistura 50-50 dessas duas versões. Mas a vida é exclusivamente canhota — por razões que os cientistas ainda não compreendem.

Estudos anteriores sugeriram que os meteoritos primordiais contêm versões ligeiramente mais canhotas, então os cientistas se perguntaram se a vida poderia ter herdado sua lateralidade de moléculas que se formaram no espaço. Mas uma análise cuidadosa das amostras de Ryugu e Bennu não mostrou nenhum viés em relação aos aminoácidos canhotos ou destros — portanto, mesmo que moléculas orgânicas do espaço tenham desempenhado um papel na origem da vida, a biologia provavelmente adquiriu sua “lateralidade” na Terra.

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Os asteróides trazem o mapa do caminho de como os planetas foram formados no Sistema Solar

Os cientistas também identificaram minerais nas amostras de Bennu e Ryugu que contêm pistas para um dos mistérios mais duradouros da ciência planetária.

O material rochoso que construiu nosso mundo provavelmente era bastante seco. Os planetas se formaram a partir de um disco de gás e poeira que girava em torno do jovem Sol, e era quente demais para que qualquer coisa além de rocha se solidificasse na região do disco que se tornou a Terra. Quanto mais longe, era mais frio. Além de uma “linha de neve” em algum lugar entre as órbitas atuais de Marte e Júpiter, a água podia congelar em gelo sólido e se acumular em planetas nascentes e outros objetos.

Os cientistas geralmente acreditam que pelo menos parte da água da Terra veio de além da linha de neve, de materiais como Bennu e Ryugu. E as amostras trazidas dessas bolhas de detritos espaciais pintam um novo quadro surpreendente do que isso pode significar: é possível que a Terra tenha recebido parte de sua água de pedaços de mundos oceânicos mortos.

Tanto Bennu quanto Ryugu contêm argilas, incluindo serpentina abundante, um mineral que se forma no fundo do mar e abaixo dele, onde a água reage com rochas do interior da Terra. Bennu e Ryugu são fragmentos de objetos que foram destruídos por violentas colisões planetárias no início do Sistema Solar. 

É possível que esses objetos fossem simplesmente bolas de poeira lamacenta entrecruzadas por rachaduras cheias de água. Mas Lauretta acredita que a origem primordial de Bennu e Ryugu pode ter sido mais parecida com Encélado ou Europa — luas geladas de Saturno e Júpiter que possuem oceanos de água salgada.

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Outras pistas sobre o passado aquático dos asteróides estão nos frágeis minerais evaporíticos das amostras, que provavelmente se formaram em Bennu e Ryugu quando água muito salgada evaporou há muito tempo. Esses minerais se dissolvem facilmente na água, por isso são muito raros em meteoritos. Alguns nunca haviam sido encontrados em meteoritos antes, diz a cientista planetária Bethany Ehlmann, da Universidade do Colorado, em Boulder.

Além das descobertas minerais únicas, a amostra de Bennu também continha amônia abundante — uma molécula simples que contém nitrogênio. É possível que as moléculas orgânicas em Bennu, especialmente aminoácidos, tenham se formado por meio de reações em um fluido rico em amônia. E minerais contendo amônia foram encontrados na superfície de Ceres, um planeta anão no cinturão de asteróides, diz Ehlmann. Isso é intrigante, porque a “linha de neve” para a amônia é ainda mais distante do que a da água, além da órbita de Saturno.

“Isso é estranho”, diz Ehlmann. “O Sistema Solar externo lançou mais material em direção à Terra do que pensávamos anteriormente. Há algo sobre a dinâmica do Sistema Solar primitivo que estamos vendo indícios na composição desses objetos que não compreendemos.”

Como a vida começou — e como ela pode ser fora da Terra

Água e outros materiais do Sistema Solar externo não são as únicas coisas que asteróides como Bennu e Ryugu podem ter trazido para a Terra — e para outros mundos. Ambos os corpos são ricos em moléculas orgânicas simples que também são encontradas na vida.

“Há cada vez mais evidências de que a maioria, senão todos, os blocos de construção da vida podem se formar por meio de múltiplas vias no espaço e na superfície dos planetas”, diz o geoquímico orgânico Angel Mojarro, do Centro de Voos Espaciais Goddard da Nasa, cuja equipe recentemente encontrou triptofano — um aminoácido presente na vida que nunca havia sido detectado em meteoritos ou amostras trazidas do espaço — em amostras de Bennu. Com as mesmas matérias-primas disponíveis praticamente em todos os lugares, ele acrescenta: “meu palpite é que, se houver vida em outro lugar, ela será muito semelhante à vida na Terra”.

A análise de Mojarro encontrou 15 dos 20 aminoácidos usados para formar proteínas e todas as cinco “letras” moleculares do alfabeto do DNA em Bennu. E a recente adição de açúcares à lista de compostos orgânicos por outra equipe incluiu a ribose, um componente açucarado exclusivo do RNA, primo do DNA.

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O RNA é fundamental para uma das principais hipóteses sobre como a vida começou na Terra. “A primeira forma de vida pode ter se organizado exclusivamente como RNA. Não DNA, não proteína, apenas RNA”, afirma Yoshihiro Furukawa, da Universidade de Tohoku, que liderou o estudo sobre o açúcar.

Juntas, as descobertas mostram que a geoquímica que ocorreu dentro de asteróides antigos produziu as matérias-primas das proteínas e do RNA. Mas ainda estamos muito longe de rastrear as raízes da árvore da vida até um asteróide.

Sabemos que a Terra primitiva foi bombardeada por rochas espaciais, mas mesmo jogando montanhas de açúcar puro no oceano não seria suficiente para “adoçá-lo”. A menos que as moléculas orgânicas que caíram na Terra de alguma forma acabassem concentradas em algum lugar, elas não poderiam ganhar vida. 

O mistério das origens da vida não é um ingrediente mágico que falta — graças a estudos de meteoritos, experimentos de laboratório, observações com telescópios e agora a coleta de amostras, sabemos que moléculas orgânicas simples se formam facilmente em todo o cosmos. O verdadeiro mistério é o processo pelo qual essas moléculas orgânicas se organizam em vida e o ambiente que permite essa transformação.

Ainda assim, independentemente de a vida ter se formado originalmente a partir de blocos de construção celestiais ou moléculas orgânicas que se formaram na Terra, a coleta de amostras de asteróides ainda tem lições a ensinar aos cientistas sobre como as rochas dão origem à biologia. As moléculas orgânicas em Bennu e Ryugu se formaram em ambientes semelhantes às fontes hidrotermais do fundo do mar, que alguns cientistas acreditam terem sido o berço primordial da vida. 

“O que temos das amostras de Bennu é um ambiente onde não havia biologia — onde ocorriam apenas processos geológicos. Isso nos dá uma ideia do tipo de química orgânica que provavelmente acontecia nas antigas fontes hidrotermais da Terra primitiva”, diz Lauretta. “Podemos usar isso para começar a testar ideias sobre a origem da vida.”