Taqui estão muitas razões pelas quais a Terra primitiva era um lugar biologicamente árido. Por um ladosua superfície estava derretida; por outra coisanão tinha atmosfera de sobrevivência, com muito pouco do oxigênio molecular isso é essencial para a biologia. Além disso, a Terra simplesmente não tinha a química necessária para produzir biologia. O corpo humano, para assumir apenas uma forma de vida, é composto de 60 elementos químicos diferentes. Isso apesar de quatro deles – oxigênio, carbono, hidrogênio e nitrogênio –representando 96,2% do total. É uma longa lista de receitas, e nosso planeta carecia de muitos desses ingredientes essenciais.
Astrônomos e biólogos há muito acreditam que grande parte da química necessária para a vida foi importada para a Terra a bordo de asteróides e cometas, fornecendo o que um grupo de pesquisadores chamou de matéria-prima prebiótica. Agora, um novo estudo em Astronomia da Naturezacom base na análise de grãos microscópicos do asteróide Ryugutrazido de volta à Terra pelo Japão Nave espacial Hayabusa 2 em 2020, fornece mais provas de que o nosso planeta primitivo teve de facto de depender de entregas cósmicas antes de poder começar a criar vida. Além do mais, a química de Ryugu mostra que esses ingredientes não deveriam ter se originado no espaço próximo da Terra, mas em lugares distantes do sistema solar antes que pudessem chegar até nós.
Ryugu é uma rocha de 0,55 milhas de comprimento viajando ao redor do Sol em uma órbita semelhante à da Terra. É o chamado asteróide do tipo C, uma espécie de entulho espacial que contém muito carbono e representa cerca de 75% de todos os asteróides conhecidos. Hayabusa 2 foi lançado em 3 de dezembro de 2014 e pousou em Ryugu em 22 de fevereiro de 2019, onde reuniu preciosos 5,4 g (0,19 onças) de material de dois locais – um na superfície do asteróide e outro no material ejetado ao redor uma cratera; a última amostra poderia fornecer pistas sobre a composição do interior do asteróide.
A nave espacial viajou 3,2 bilhões de milhas viagem de ida e volta para coletar e entregar sua amostra, e assim que a pequena pitada de Ryugu foi devolvida à Terra, ela foi transferida para o Agência Espacial Japonesa Instituto de Ciências Espaciais e Astronáuticasonde alguns cientistas sortudos tiveram a oportunidade de estudá-lo. Entre eles estavam membros de uma equipe do Instituto de Astrofísica Espacial (IAS) — um centro de astrofísica perto de Paris — que projetou e construiu um microscópio espectral infravermelho altamente miniaturizado para fornecer uma primeira caracterização da composição mineralógica e molecular dos grãos Ryugu.
A equipa do IAS, juntamente com outros colegas de França, bem como do Japão e do Reino Unido, procuravam não apenas elementos e compostos orgânicos na amostra, mas especificamente elementos e compostos na sua forma hidratada – isto é, com moléculas de água no mistura. A descoberta dessas formas estabeleceria que os grãos se originaram no espaço profundo – além do que é conhecido como linha da neve. No interior do sistema solar – deste lado de Júpiter – a proximidade do Sol faz com que tanto a água flutuante como a água arrastada em corpos como os asteróides se transformem em vapor. Fora desse limite, a água sobrevive como gelo, permitindo-lhe combinar-se com outros materiais encontrados em asteróides.
O microscópio espectral que os cientistas do IAS construíram incluía uma pequena câmara selada na qual o pedaço de areia do asteroide era colocado; a câmara foi bombeada para livre da atmosfera terrestre para evitar contaminação que produziria resultados enganosos. Os grãos da amostra não eram maiores que algumas centenas de mícrons – ou milionésimos de metro – e foram manuseados em pequenos pratos feitos de safira, para permitir que a amostra fosse estudada em comprimentos de onda além do visível e até o infravermelho.
“A safira pode ser lapidada pura e é transparente no infravermelho”, diz Jean-Pierre Bibring, professor de astrofísica no IAS. Um pequeno espelho foi posicionado sob os grãos para refletir a luz errante, mas o espelho era feito de ouro polido, não de vidro. “Queremos um espelho que não produza qualquer contaminação potencial”, diz Bibring. “Fizemos isso de ouro porque sabemos como fazer uma superfície de ouro muito plana e muito pura.”
O hardware de alta tecnologia rendeu grandes dividendos. Usando espectrometria de raios X, imagens hiperespectrais infravermelhas e muito mais, os pesquisadores descobriram que a amostra era composta de grãos hidratados (ou contendo água) de amônio, magnésio e fósforo, que eles apelidaram de grãos “HAMP”. A presença das moléculas de água forneceu novas evidências de que os grãos se formaram nas profundezas do espaço, para além da linha da neve. Embora todos os ingredientes dos grãos HAMP sejam essenciais à vida, o amónio é uma entrada particularmente versátil no livro de receitas biológicas, uma vez que a sua molécula é NH3, contribuindo tanto com azoto como com hidrogénio quando se decompõe. Os grãos HAMP na amostra de Ryugu também eram muito solúveis, o que significa que assim que um asteroide que os transportava entrasse na atmosfera e caísse na Terra, eles se dissolveriam na primeira água parada que encontrassem.
Havia outras pistas de que rochas como Ryugu serviam como antigos caminhões de entrega de produtos químicos biológicos. A proporção de fósforo para carbono – a proporção P/C – nas amostras de Ryugu é de cerca de 1 para 100. Isso, na verdade, é precisamente o que é a proporção P/C na biomassa terrestre, sugerindo – embora não confirmando – que o a química do carbono desses asteróides ajudou a moldar a química do nosso planeta.
É claro que a maioria dos asteróides são minúsculos em comparação com os 13.000 quilômetros de diâmetro da Terra. Mesmo durante a fase de galeria de tiros do sistema solar, há cerca de quatro mil milhões de anos, quando o entulho acumulado atingia os planetas interiores – a quantidade de material que caiu na Terra era comparativamente pequena. Mas não precisava ser muito para começar a biologia. A vida, se tiver uma chance, floresce, cresce e explode. É verdade para um único organismo e também para o nosso planeta.
“Você não precisa ter uma grande quantidade de material”, diz Bibring. “Se você começar a vida, ela necessariamente se espalhará na direção que o contexto iniciar. É o processo darwiniano.”
