INSIGHT DA NASA REVELA O INTERIOR DE MARTE 27 de julho de 2021
Impressão de artista da estrutura interna de Marte.
Crédito: IPGP/David Ducros
Antes do módulo InSight da NASA pousar em Marte em 2018, os rovers e orbitadores que estudavam o Planeta Vermelho concentravam-se no estudo da sua superfície. O sismómetro do "lander" mudou isso, revelando detalhes sobre o interior profundo do planeta pela primeira vez.
Foram publicados, na revista Science, três artigos científicos baseados nos dados do sismómetro, fornecendo detalhes sobre a profundidade e composição da crosta, manto e núcleo de Marte, incluindo a confirmação de que o centro do planeta é líquido. O núcleo externo da Terra é líquido, enquanto o seu núcleo interior é sólido; os cientistas vão continuar a usar os dados do InSight para determinar se o mesmo se aplica a Marte.
"Quando começámos a montar o conceito da missão, há mais de uma década, o que esperávamos obter no final eram as informações nestes documentos," disse Bruce Banerdt, investigador principal do InSight no JPL da NASA no sul da Califórnia, EUA, que lidera a missão. "Isto representa o culminar de todo o trabalho e preocupação da última década."
O sismómetro do InSight, chamado SEIS (Seismic Experiment for Interior Structure), registou 733 sismos marcianos distintos. Cerca de 35 - todos entre magnitudes 3,0 e 4,0 - forneceram dados para os três artigos. O sismómetro ultrasensível permite que os cientistas "ouçam" eventos sísmicos a centenas de milhares de quilómetros de distância.
Espreitando Marte
As ondas sísmicas variam em velocidade e forma quando viajam através de diferentes materiais dentro de um planeta. Estas variações em Marte deram aos sismólogos uma maneira de estudar a estrutura interna do planeta. Por sua vez, o que os cientistas aprendem sobre Marte pode ajudar a melhorar a compreensão de como todos os planetas rochosos - incluindo a Terra - se formaram.
Tal como a Terra, Marte foi aquecido ao formar-se da poeira e aglomerados maiores de material meteorítico em órbita do Sol que ajudaram a moldar o nosso Sistema Solar primitivo. Ao longo das primeiras dezenas de milhões de anos, o planeta separou-se em três camadas distintas - a crosta, o manto e o núcleo - num processo chamado diferenciação. Parte da missão do InSight era medir a profundidade, tamanho e estrutura destas três camadas.
Cada um dos artigos publicados na Science foca-se numa camada diferente. Os cientistas descobriram que a crosta é mais fina do que o esperado e pode ter duas ou até três subcamadas. Atinge uma profundidade de 20 quilómetros se tiver duas subcamadas, ou 37 quilómetros se tiver três.
Depois encontra-se o manto, que se estende por 1560 km abaixo da superfície.
No coração de Marte está o núcleo, que tem um raio de 1830 quilómetros. A confirmação do tamanho do núcleo líquido foi especialmente emocionante para a equipa. "Este estudo é uma oportunidade única na vida," disse Simon Stähler da ETH Zurique, Suíça, autor principal do artigo científico sobre o núcleo. "Os cientistas levaram centenas de anos para medir o núcleo da Terra; após as missões Apollo, foram necessários 40 anos para medir o núcleo da Lua. O InSight demorou apenas dois anos para medir o núcleo de Marte."
À procura de movimentos
Os sismos que a maioria das pessoas sente vêm de falhas provocadas pelo movimento das placas tectónicas. Ao contrário da Terra, Marte não tem placas tectónicas; a sua crosta é, ao invés, uma placa gigante. Mas na crosta marciana ainda se formam falhas, ou fraturas na rocha, devido a stresses provocados pelo ligeiro encolher do planeta à medida que continua a arrefecer.
Os cientistas do InSight passam muito do seu tempo à procura de surtos de vibração nos sismogramas, onde o menor movimento numa linha pode representar um sismo ou até ruído criado pelo vento. Se os movimentos do sismograma seguirem certos padrões conhecidos (e se o vento não estiver a soprar ao mesmo tempo), há uma chance de que seja um sismo.
Os movimentos iniciais são ondas primárias, ou ondas P, que são seguidas por ondas secundárias ou S. Estas ondas também podem aparecer novamente mais tarde no sismograma, após se refletirem em camadas dentro do planeta.
"Estamos à procura de um eco," disse Amir Khan da ETH Zurique, autor principal do artigo sobre o manto. "Estamos a detetar um som direto - ou sismo - e depois a ouvir o eco de um refletor no subsolo."
Estes ecos podem até mesmo ajudar os cientistas a encontrar mudanças dentro de uma única camada, como as subcamadas dentro da crosta.
"A formação de camadas dentro da crosta é algo que vemos o tempo todo na Terra," disse Brigitte Knapmeyer-Endrun da Universidade de Colónia, Alemanha, autora principal do artigo sobre a crosta. "As oscilações de um sismograma podem revelar propriedades como uma mudança na porosidade ou uma camada mais fraturada."
Uma surpresa é que todos os sismos mais significativos do InSight parecem ter vindo de uma área, Cerberus Fossae, uma região vulcanicamente ativa q.b. para que a lava possa aí ter fluído nos últimos milhões de anos. As naves em órbita detetaram rastos de pedregulhos que podem ter rolado por encostas íngremes depois de serem sacudidas por sismos marcianos.
Curiosamente, não foram detetados sismos de regiões vulcânicas mais proeminentes, como Tharsis, lar de três dos maiores vulcões em Marte. Mas é possível que estejam a ocorrer muitos sismos - incluindo os maiores - que o InSight não deteta. Isto ocorre devido a zonas de sombra provocadas pelo núcleo, que refrata ondas sísmicas para longe de certas áreas, evitando que o eco de um sismo alcance o InSight.
À espera do "Grande"
Estes resultados são apenas o começo. Os cientistas têm agora dados concretos para refinar os seus modelos de Marte e da sua formação, e o SEIS deteta novos sismos marcianos todos os dias. Apesar do nível de energia do InSight estar a ser gerido, o seu sismómetro ainda está à escuta e os cientistas têm esperança de detetar um sismo maior do que magnitude 4,0.
"Ainda adoraríamos ver o 'grande'," disse Mark Panning do JPL, coautor do artigo sobre a crosta. "Temos que fazer um processamento cuidadoso para extrair o que queremos destes dados. Um evento maior tornaria isto tudo mais fácil."
Nuvens flutuam por cima do sismómetro coberto por uma cúpula, sismómetro este conhecido como SEIS, pertencente ao módulo InSight da NASA.
Crédito: NASA/JPL-Caltech
