Encontrar vida fora da Terra seria uma grande descoberta científica, com implicações significativas para todas as áreas da ciência e do pensamento humano. Mas até hoje realizamos apenas uma busca direta por vida extraterrestre.
A missão Viking, da NASA, conduziu essa busca no verão de 1976 em Marte. A missão consistia em duas sondas orbitais e dois módulos de pouso gêmeos, com espaços nos módulos de pouso para conduzir três experimentos biológicos.
Ao longo dos últimos 50 anos, as medições feitas durante os experimentos biológicos da Viking foram objeto de muitos debates, análises e especulações. Hoje, os cientistas ainda discutem os resultados desses experimentos na tentativa de responder à antiga questão de se existe vida além da Terra.
Este ano de 2025 marca 50 anos desde que as duas espaçonaves foram lançadas, com três semanas de diferença entre os lançamentos. Os módulos Viking realizaram os dois primeiros pousos suaves bem-sucedidos de espaçonaves operacionais e funcionais na superfície de outro planeta da história da Humanidade.
Sou um cientista atmosférico que trabalhou nas missões Viking na década de 1970 no Centro de Pesquisa Langley da NASA, o laboratório que desenvolveu e gerenciou as missões Viking de grande sucesso. As descobertas científicas das missões Viking pintaram um novo quadro da atmosfera, da superfície e da história planetária de Marte.
Lançamento e pouso das Viking
Cada uma das missões Viking consistia em um orbitador e um módulo de pouso. A Viking 1 entrou na órbita de Marte em 19 de junho de 1976 e pousou com sucesso na superfície em 20 de julho de 1976, que também foi o sétimo aniversário do primeiro pouso humano na Lua. A Viking 2 seguiu, pousando em 3 de setembro de 1976 num local mais a noroeste.
Mas as Viking não estavam apenas à procura de vida.
Estas sondas continham equipamento para tirar fotografias; mapear a energia térmica, o vento e o clima; estudar a composição química da superfície, do pó e da atmosfera; e recolher e analisar amostras do solo de Marte.
As medições que as Viking fizeram da atmosfera sugeriram que Marte costumava ter uma atmosfera muito mais densa, mas com o tempo a perdeu. Elas também observaram que o vento levanta pequenas partículas de poeira, soprando-as para a atmosfera. Esse processo deixa o céu do planeta permanentemente cor-de-rosa.
Os módulos de pouso Viking também descobriram que, em qualquer local de Marte, a pressão atmosférica na superfície varia sazonalmente. O planeta tem pólos norte e sul congelados, como a Terra. No verão nos polos marcianos, o dióxido de carbono congelado sublima – transformando-se de um sólido congelado em um gás – e, então, no polo no inverno, condensa-se novamente em um sólido congelado.
Esse processo, exclusivo de Marte, afeta a pressão atmosférica, alterando a quantidade de dióxido de carbono na forma gasosa na atmosfera e em forma sólida na superfície do planeta.
Experimentos biológicos
Cada um dos três experimentos biológicos Viking levou uma amostra de solo da superfície marciana para uma câmara de teste esterilizada e expôs a amostra a um nutriente diferente sob condições atmosféricas diferentes.
Os pesquisadores queriam descobrir se o solo continha micro-organismos, então monitoraram como a atmosfera na câmara mudava. Processos metabólicos – como a respiração – de organismos que consumiam o nutriente alterariam a composição química da atmosfera da câmara.
Dependendo do experimento, o nutriente continha carbono, dióxido de carbono ou monóxido de carbono – todos radioativos. Com amostras radioativas, os pesquisadores podiam rastrear o nível de radioatividade na câmara para ver se as reações metabólicas nas amostras de solo estavam aumentando ou diminuindo esse nível.
Nos três experimentos, os pesquisadores puderam usar comandos de rádio para aquecer a câmara de teste, que ainda estava dentro das sondas Viking em Marte. Isso destruiria quaisquer microrganismos potenciais no solo e interromperia a produção de quaisquer gases que eles estivessem criando metabolicamente.
Na primeira experiência, chamada experiência de assimilação de carbono, ou experiência de liberação pirolítica, os pesquisadores simularam a atmosfera marciana em uma das câmaras de teste das Viking. Eles encheram a câmara com gases como dióxido de carbono e monóxido de carbono e tornaram esses gases radioativos para ver como a atmosfera mudava com as interações com a amostra de solo.
Na segunda experiência, a experiência de liberação marcada, os pesquisadores injetaram diretamente na amostra de solo um nutriente contendo carbono radioativo. Eles monitoraram a câmara experimental em busca de dióxido de carbono radioativo e mediram o nível de dióxido de carbono radioativo após injetar as amostras de solo. Nesta experiência, os cientistas observaram resultados que poderiam ter origem biológica.
A terceira experiência, a experiência de troca de gases, encheu a câmara com hélio, que não reage com nada. Eles expuseram o solo a diferentes tipos de nutrientes. Algumas amostras foram incubadas em condições úmidas, outras em condições de umidade e outras ainda em condições secas.
Mais uma vez, eles monitoraram a câmara em busca de possíveis gases produzidos metabolicamente. Quando as amostras de solo entraram em contato com o nutriente úmido, a umidade imediatamente causou algumas mudanças no ambiente químico da câmara. A maioria dessas mudanças foi causada apenas pela evaporação da água.
Em um caso, os superóxidos no solo, que são moléculas de oxigênio que adquiriram um elétron extra, reagiram com a água. Outras mudanças tiveram a ver com a decomposição das moléculas de oxigênio no solo. Todas essas mudanças alteraram a atmosfera da câmara, mas provavelmente não teriam sido causadas por micro-organismos.
Os pesquisadores repetiram esse experimento redefinindo a atmosfera da câmara e adicionando nutrientes frescos, mas não alteraram a amostra de solo. Desta vez, o solo liberou apenas dióxido de carbono na câmara, que provavelmente veio da decomposição dos materiais orgânicos nos nutrientes adicionados.
Os resultados desse terceiro experimento levaram os pesquisadores a concluir que provavelmente não havia micro-organismos no solo. Mas, juntos, os resultados dos três experimentos não foram exatamente diretos.
Apenas os resultados da experiência de liberação marcada sugeriram uma fonte biológica para os resultados observados. A experiência de assimilação de carbono e a experiência de troca de gases sugeriram que reações químicas não biológicas ou inorgânicas causaram os resultados observados.
Os principais pesquisadores do projeto concluíram que não houve descoberta inequívoca de vida pelas sondas Viking, mas isso não pode ser completamente descartado.
Experimento de análise molecular
Diferentemente dos experimentos biológicos, que testaram amostras de solo, outra experiência da Viking, o experimento de análise molecular, procurou diretamente matéria orgânica na superfície marciana. Os materiais orgânicos são compostos de carbono ligados a hidrogênio, oxigênio ou nitrogênio que provêm direta ou indiretamente de organismos vivos.
Para surpresa de todos, essa experiência não detectou nenhum composto orgânico na superfície de Marte. Os pesquisadores sabiam há anos que meteoritos contendo materiais orgânicos haviam atingido Marte repetidamente ao longo de sua história, então não encontrar nenhum parecia estranho.
Alguns cientistas teorizaram que o solo marciano poderia conter um composto que converte rapidamente qualquer material orgânico na superfície em dióxido de carbono. Um composto como esse teria evaporado qualquer evidência antes que os instrumentos científicos tivessem a chance de encontrá-la.
Em 2008, décadas após essa descoberta, a NASA encontrou um composto que pode estar fazendo exatamente isso. A sonda Phoenix detectou altas concentrações de um composto chamado perclorato no solo.
Quando o perclorato é aquecido — como aconteceu na experiência de análise molecular da Viking —, ele pode destruir quimicamente compostos orgânicos, e os cientistas concluíram que ele é o provável culpado por trás do resultado estranho da experiência de análise molecular.
Novo modelo para a vida em Marte
Os cientistas ainda utilizam as descobertas dessas experiências atualmente. Recentemente, Steven A. Benner, diretor da Fundação para a Evolução Molecular Aplicada, desenvolveu um novo modelo para a vida atual em Marte com base nas medições das três experiências biológicas da missão Viking.
Seu modelo prevê que os micro-organismos poderiam ter usado o nutriente de carbono radioativo na câmara experimental para criar seu próprio alimento, liberando dióxido de carbono radioativo no processo. Ele também sugere que, à noite, os micro-organismos poderiam estar absorvendo oxigênio e expelindo dióxido de carbono. Isso poderia explicar o oxigênio liberado da amostra do solo marciano quando umedecida.
O modelo de Benner sugere que poderia haver micro-organismos vivos na superfície de Marte, mas pesquisas e medições futuras precisarão confirmar essa possibilidade muito intrigante.
