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ARGILAS, NÃO ÁGUA, SÃO A FONTE PROVÁVEL DOS "LAGOS" DE MARTE
3 de agosto de 2021

 


Esta imagem obtida pela sonda MRO (Mars Reconnaissance Orbiter) mostra camadas de gelo no polo sul de Marte. A nave detetou argilas próximas deste gelo; os cientistas propuseram que estas argilas são a fonte de reflexos de radar que foram anteriormente interpretados como água líquida.
Crédito: NASA/JPL-Caltech/Universidade do Arizona/JHU

 

Onde há água, há vida. Este é o caso na Terra, pelo menos, e também o porquê dos cientistas permanecerem empolgados por qualquer evidência que sugira que há água líquida no frio e seco Marte. O Planeta Vermelho é um lugar difícil de procurar por água líquida: embora a água gelada seja abundante, qualquer água quente o suficiente para estar no estado líquido à superfície duraria apenas alguns momentos antes de se transformar em vapor no fino ar de Marte.

Daí o interesse gerado em 2018, quando uma equipa liderada por Roberto Orosei do INAF (Istituto Nazionale di Astrofisica), Itália, anunciou que havia encontrado evidências de lagos subterrâneos bem abaixo da calote polar sul de Marte. A evidência que citaram veio de um instrumento de radar a bordo do orbitador Mars Express da ESA.

Os sinais de radar, que podem penetrar rocha e gelo, mudam à medida que são refletidos por diferentes materiais. Neste caso, produziram sinais especialmente brilhantes sob a calota polar que poderiam ser interpretados como água líquida. A possibilidade de um ambiente potencialmente habitável para micróbios era excitante.

Mas depois de examinarem mais atentamente os dados, juntamente com experiências num laboratório frio aqui na Terra, alguns cientistas agora acham que as argilas, e não água, podem estar a criar os sinais. Em junho, três novos artigos científicos desvendaram o mistério - e podem ter "secado" a hipótese dos lagos.

Um ecossistema científico

Os cientistas que estudam os polos de Marte pertencem a uma comunidade pequena e coesa. Pouco depois da publicação do artigo sobre os lagos, cerca de 80 desses cientistas reuniram-se para a Conferência Internacional sobre Ciência e Exploração Polar de Marte em Ushuaia, uma cidade costeira na ponta extrema sul da Argentina.

Reuniões como estas fornecem uma oportunidade para testar novas teorias e desafiar as perspetivas uns dos outros. "As comunidades podem gerar os seus próprios ecossistemas científicos," disse Jeffrey Plaut, do JPL da NASA, um dos cientistas que participou na conferência. Ele é também o coinvestigador principal, juntamente com Orosei, do instrumento por trás dos intrigantes sinais de radar, chamado MARSIS (Mars Advanced Radar for Subsurface and Ionospheric Sounding). "Estas comunidades podem ser autossustentáveis," continuou, "porque lançamos uma pergunta a alguém e talvez um ou dois anos depois eles ajudam-no a encontrar a resposta."

Grande parte da conversa foi centrada nos lagos subterrâneos. Quanto calor seria necessário para manter a água líquida sob todo aquele gelo? Será que a salmoura pode estar a reduzir o ponto de congelamento da água o suficiente para mantê-la líquida?

Claro, não foi a primeira vez que uma hipótese emocionante relacionada com a água gerou uma "enxurrada" de investigações. Em 2015, a MRO (Mars Reconnaissance Orbiter) da NASA encontrou o que pareciam ser faixas de areia húmida descendo encostas, um fenómeno chamado RSL ("recurring slope lineae", ou "linhas de declive recorrente"). Mas observações repetidas usando a câmara HiRISE (High-Resolution Imaging Science Experiment) da sonda revelaram, desde então, que é mais provável que sejam o resultado de fluxos de areia. Um artigo publicado no início deste ano encontrou muitas RSL após uma tempestade global de poeira em Marte em 2018. O achado sugeriu que a poeira assentada nas encostas desencadeia fluxos de areia que, por sua vez, expõem os materiais mais escuros do subsolo que dão às linhas a sua coloração distinta.

Tal como acontece com a hipótese de areia húmida, vários cientistas começaram a pensar em maneiras de testar a hipótese dos lagos subterrâneos. "Havia um sentimento de que deveríamos tentar resolver isto," disse Isaac Smith da Universidade de York em Toronto, que organizou a conferência em Ushuaia e liderou o estudo mais recente que mostra que as argilas podem explicar as observações.

Demasiado frio para lagos

Entre esses cientistas estava Plaut. Ele e Aditya Khuller, estudante de doutoramento na Universidade Estatal do Arizona que estagiava no JPL, analisaram 44.000 ecos de radar da base da calote polar que correspondem a 15 anos de dados do MARSIS. Eles revelaram dezenas de reflexos mais brilhantes como os do estudo de 2018. Mas num artigo recente publicado na revista Geophysical Research Letters, eles encontraram muitos destes sinais em áreas perto da superfície, onde deveria estar demasiado frio para a água permanecer líquida, mesmo quando misturada com percloratos, um tipo de sal muito comum em Marte que pode diminuir o ponto de congelamento da água.

Duas equipas separadas de cientistas então analisaram os sinais de radar para determinar se algo mais poderia estar a produzir esses sinais.

Carver Bierson, da Universidade Estatal do Arizona, concluiu um estudo teórico sugerindo vários materiais possíveis que podiam provocar os sinais, incluindo argilas, minerais contendo metal e gelo salino. Mas Isaac Smith, da Universidade de York, sabendo que um grupo de argilas chamadas esmectitas estavam presentes em Marte, foi mais longe num terceiro artigo separado: ele mediu as propriedades das esmectitas num laboratório.

As esmectitas parecem rocha vulgar, mas foram formadas por água líquida há muito tempo. Smith colocou várias amostras de esmectita num cilindro projetado para medir como os sinais de radar interagiriam com elas. Ele também as encharcou com azoto líquido, congelando-as a -50º C - perto da sua temperatura no polo sul marciano.

"O laboratório era frio," disse Smith. "Na altura era inverno no Canadá, e bombear azoto líquido na sala tornava-a ainda mais fria. Estava embrulhado num chapéu, casaco, luvas, cachecol e uma máscara por causa do COVID-19. Foi muito desconfortável."

Depois de congelar as amostras de argila, Smith descobriu que a sua resposta correspondia quase perfeitamente às observações do radar MARSIS. Em seguida, ele e a sua equipa verificaram a presença de argilas em Marte perto daquelas observações de radar. Basearam-se nos dados da MRO, que transporta um mapeador de minerais chamado CRISM (Compact Reconnaissance Imaging Spectrometer).

Bingo. Embora o CRISM não possa espiar através do gelo, Smith encontrou esmectitas espalhadas nas proximidades da calota polar sul. A equipa de Smith demonstrou que a esmectita congelada pode produzir os reflexos - não é necessária nenhuma quantidade invulgar de sal ou calor - e que estão presentes no polo sul.

Não há como confirmar quais são os sinais brilhantes do radar sem pousar no polo sul de Marte e escavar quilómetros de gelo. Mas os artigos recentes forneceram explicações plausíveis que são mais lógicas do que a água líquida.

"Na ciência planetária, muitas vezes estamos apenas a avançar lentamente na direção da verdade," disse Plaut. "O artigo original não provou que era água, e estes novos artigos científicos não provam que não é. Mas tentámos reduzir as possibilidades, tanto quanto possível, a fim de chegar a um consenso."

 


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Os pontos coloridos representam locais onde foram avistados brilhantes reflexos de radar pela sonda Mars Express da ESA na calote polar sul de Marte. Estes reflexos foram anteriormente interpretados como água líquida subsuperficial. A sua prevalência e proximidade com a superfície fria sugere que podem ser outra coisa.
Crédito: ESA/NASA/JPL-Caltech


Isaac Smith da Universidade de York, em Toronto, agasalhado num laboratório, congelado argilas esmectitas com azoto líquido para testar como respondem aos sinais de radar. Os resultados desafiaram a hipótese de que lagos subterrâneos podem ser encontrados no polo sul de Marte.
Crédito: Universidade de York/Craig Rezza


// NASA (comunicado de imprensa)
// Universidade de Cornell (comunicado de imprensa)
// PSI (comunicado de imprensa)
// Artigo científico (Geophysical Research Letters)

Saiba mais

CCVAlg - Astronomia:
29/06/2021 - Estudo examina mais de perto os sinais da água subterrânea em Marte
02/10/2020 - Mars Express descobre mais lagos subterrâneos em Marte
27/07/2018 - Mars Express deteta água líquida escondida sob o polo sul de Marte

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Mars Express:
ESA 
Wikipedia

MRO:
NASA 
JPL 
Wikipedia

Marte:
CCVAlg - Astronomia
Wikipedia

 
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