O QUE ACONTECEU À ÁGUA DE MARTE? AINDA ESTÁ LÁ PRESA 19 de março de 2021
Esta vista global de Marte é composta por aproximadamente 100 imagens do orbitador Viking.
Crédito: NASA/JPL-Caltech/USGS
Há milhares de milhões de anos, o Planeta Vermelho era muito mais azul; de acordo com evidências ainda encontradas à superfície, a água abundante fluiu por Marte formando lagos e oceanos profundos. A questão que se põe é, então para onde foi toda esta água?
A resposta: para lado nenhum. Segundo uma nova investigação do Caltech e do JPL, uma porção significativa da água de Marte - entre 30 e 99 por cento - está presa dentro de minerais na crosta do planeta. A investigação desafia a teoria atual de que a água do Planeta Vermelho escapou para o espaço.
A equipa do Caltech/JPL descobriu que há cerca de quatro mil milhões de anos, Marte continha água suficiente para cobrir todo o planeta com um oceano com aproximadamente 100 a 1500 metros de profundidade; um volume aproximadamente equivalente a metade do Oceano Atlântico da terra. Mas, mil milhões de anos depois, o planeta estava tão seco quanto hoje. Anteriormente, os cientistas que procuravam explicar o que aconteceu com a água que corria em Marte sugeriram que escapou para o espaço, vítima da baixa gravidade de Marte. Embora parte da água realmente tenha deixado Marte desta maneira, parece agora que tal fuga não pode ser responsável pela maior parte da perda de água.
"A fuga atmosférica não explica totalmente os dados que temos sobre a quantidade de água que realmente existiu em Marte," diz a candidata a doutoramento no Caltech, Eva Scheller, autora principal de um artigo científico sobre a pesquisa, publicado pela revista Science no dia 16 de março e apresentado no mesmo dia na Conferência de Ciência Lunar e Planetária. Os coautores de Scheller são Bethany Ehlmann, professora de ciências planetárias e diretora associada do Instituto Keck para Estudos Espaciais; Yuk Yung, professor de ciências planetárias e investigador sénior do JPL; Danica Adams, estudante no Caltech; e Renyu Hu, investigador do JPL. O Caltech gere o JPL para a NASA.
A equipa estudou a quantidade de água em Marte ao longo do tempo em todas as suas formas (vapor, líquido e gelo) e a composição química da atual atmosfera e crosta do planeta por meio da análise de meteoritos, bem como usando dados fornecidos por rovers e orbitadores, olhando em particular para a proporção de deutério para hidrogénio.
A água é composta por hidrogénio e oxigénio: H2O. No entanto, nem todos os átomos de hidrogénio são criados iguais. Existem dois isótopos estáveis de hidrogénio. A vasta maioria dos átomos de hidrogénio tem apenas um protão dentro do núcleo atómico, enquanto uma pequena fração (cerca de 0,02%) existe como deutério, ou o chamado hidrogénio "pesado", que tem um protão e um neutrão no núcleo.
O hidrogénio mais leve (também conhecido como prótio) tem mais facilidade em escapar da gravidade do planeta para o espaço do que a sua contraparte mais pesada. Por causa disto, o escape de água de um planeta pela atmosfera superior deixaria uma assinatura reveladora na proporção de deutério para hidrogénio na atmosfera do planeta; haveria uma proporção descomunal de deutério deixado para trás.
No entanto, a perda de água apenas através da atmosfera não pode explicar o sinal de deutério para hidrogénio observado na atmosfera marciana nem as grandes quantidades de água no passado. Em vez disso, o estudo propõe que uma combinação de dois mecanismos - o aprisionamento de água em minerais na crosta do planeta e a perda de água para a atmosfera - pode explicar o sinal de deutério para hidrogénio observado na atmosfera marciana.
Quando a água interage com a rocha, a erosão química forma argilas e outros minerais hidratados que contêm água como parte da sua estrutura mineral. Este processo ocorre tanto na Terra quanto em Marte. Dado que a Terra é tectonicamente ativa, a crosta velha é derretida continuamente no manto e forma uma nova crosta nos limites das placas, reciclando água e outras moléculas de volta para a atmosfera através do vulcanismo. Marte, no entanto, é principalmente tectonicamente inativo e, portanto, a "secagem" da superfície, assim que ocorre, é permanente.
"A fuga atmosférica claramente teve um papel na perda de água, mas as descobertas da última década de missões marcianas apontaram para o facto de que havia um enorme reservatório de antigos minerais hidratados cuja formação certamente diminuiu a disponibilidade de água ao longo do tempo," disse Ehlmann.
"Toda esta água foi sequestrada bastante cedo, e nunca mais reciclada," diz Scheller. A investigação, que se baseou em dados de meteoritos, telescópios, observações de satélites e amostras analisadas por rovers em Marte, ilustra a importância de existirem várias maneiras de estudar o Planeta Vermelho, salienta.
Ehlmann, Hi e Yung colaboraram anteriormente em pesquisas que buscam entender a habitabilidade de Marte traçando a história do carbono, dado que o dióxido de carbono é o principal constituinte da atmosfera. Em seguida, a equipa planeia continuar a usar dados isotópicos e de composição mineral para determinar o destino dos minerais contendo azoto e enxofre. Além disso, Scheller planeia continuar a examinar os processos pelos quais a água da superfície de Marte foi perdida para a crosta usando experiências laboratoriais que simulam processos de erosão marciana, bem como através de observações da crosta antiga pelo rover Perseverance. Scheller e Ehlmann vão também ajudar nas operações da missão Mars 2020 do Perseverance para recolher amostras de rochas e envio à Terra, o que permitirá às cientistas e aos seus colegas testar estas hipóteses sobre as causas das mudanças climáticas em Marte.
