ESTUDO ISOTÓPICO SUGERE QUE HABITABILIDADE DE MARTE FOI LIMITADA PELO SEU TAMANHO PEQUENO 24 de setembro de 2021
Impressão artística de Marte com uma superfície parecida à da Terra, ou seja, com água.
Crédito: NASA Earth Observatory/Joshua Stevens; NOAA; NASA/JPL-Caltech/USGS; Design gráfico por Sean Garcia/Universidade de Washington
A água é essencial para a vida na Terra e, possivelmente, para a vida noutros planetas. E os cientistas encontraram amplas evidências de água no início da história de Marte. Mas Marte não tem, hoje, água líquida à sua superfície. Uma nova investigação da Universidade de Washington em St. Louis, EUA, sugere uma razão fundamental: Marte pode ser pequeno demais para reter grandes quantidades de água.
Estudos de sensoriamento remoto e análises de meteoritos marcianos que remontam à década de 1980 afirmam que Marte já foi rico em água, em comparação com a Terra. A nave espacial Viking da NASA - e, mais recentemente, os rovers Curiosity e Perseverance no solo - transmitiram imagens dramáticas de paisagens marcianas marcadas por vales de rios e canais de inundação.
Apesar destas evidências, já não existe água líquida à superfície. Os investigadores propuseram muitas explicações possíveis, incluindo um enfraquecimento do campo magnético de Marte que poderia ter resultado na perda de uma espessa atmosfera.
Mas um estudo publicado dia 20 de setembro na revista Proceedings of the National Academy of Sciences sugere uma razão mais fundamental pela qual Marte parece hoje tão drasticamente diferente do "berlinde azul" da Terra.
"O destino de Marte foi decidido deste o início," disse Kun Wang, professor assistente de ciências terrestres e planetárias na Faculdade de Artes e Ciências da Universidade de Washington em St. Louis, autor sénior do estudo. "É provável que haja um limite mínimo nos requisitos de tamanhos dos planetas rochosos para reter água suficiente e assim permitir a habitabilidade e placas tectónicas, e esse limite mínimo fica acima da massa de Marte."
Para o novo estudo, Wang e colaboradores usaram isótopos estáveis do elemento potássio (K) para estimar a presença, a distribuição e a abundância de elementos voláteis em diferentes corpos planetários.
O potássio é um elemento moderadamente volátil, mas os cientistas decidiram usá-lo como uma espécie de marcador para elementos e compostos mais voláteis, como a água. Este é um método relativamente novo que diverge das tentativas anteriores de usar as proporções de potássio para tório (Th) recolhidas por sensoriamento remoto e por análises químicas para determinar a quantidade de voláteis que Marte já teve. Em investigações anteriores, membros do grupo de pesquisa usaram um método de rastreador de potássio para estudar a formação da Lua.
Wang e a sua equipa mediram as composições de isótopos de potássio de 20 meteoritos marcianos previamente confirmados, selecionados para serem representativos da composição geral de silicato do Planeta Vermelho.
Usando esta abordagem, os investigadores determinaram que Marte perdeu mais potássio e outros voláteis do que a Terra durante a sua formação, mas reteve mais destes voláteis do que a Lua e do que o asteroide Vesta - dois corpos bem mais pequenos e secos do que a Terra e Marte.
Os investigadores descobriram uma correlação bem definida entre o tamanho do corpo e a composição isotópica do potássio.
"A razão para as muito menores abundâncias de elementos voláteis e dos seus compostos em planetas diferenciados do que em meteoritos primitivos indiferenciados tem sido uma questão de longa data," disse Katharina Lodders, professora de ciências da Terra e planetárias, coautora do estudo. "A descoberta da correlação das composições isotópicas de K com a gravidade do planeta é uma nova descoberta com importantes implicações quantitativas para quando e como os planetas diferenciados receberam e perderam os seus voláteis."
"Os meteoritos marcianos são as únicas amostras disponíveis para o estudo da composição química geral de Marte," disse Wang. "Esses meteoritos marcianos têm idades que variam de várias centenas de milhões a 4 mil milhões de anos e registaram a história da evolução volátil de Marte. Medindo os isótopos de elementos moderadamente voláteis, como o potássio, podemos inferir o grau de esgotamento volátil de planetas e fazer comparações entre os diferentes corpos do Sistema Solar.
"É indiscutível que costumava haver água à superfície de Marte, mas a quantidade total de água é difícil de determinar apenas por sensoriamento remoto e por estudos com rovers," disse Wang. "Existem muitos modelos para o conteúdo geral de água de Marte. Em alguns deles, Marte foi ainda mais húmido do que a Terra. Não pensamos ter sido esse o caso."
Zhen Tian, estudante no laboratório de Wang, é a autora principal do artigo científico. O investigador Piers Koefoed é coautor, assim como Hannah Bloom, que concluiu os seus estudos na Universidade de Washington em 2020.
As descobertas têm implicações para a busca por vida noutros planetas além de Marte, realçaram os cientistas.
Estar demasiado perto do Sol (ou, para os exoplanetas, estar demasiado perto da sua estrela) pode afetar a quantidade de voláteis que um corpo planetário pode reter. Esta medida de distância à estrela é frequentemente tida em conta em índices de "zonas habitáveis" em torno das estrelas.
"Este estudo enfatiza que há uma gama muito limitada de tamanhos para os planetas terem apenas o suficiente e não água em demasia e assim desenvolver um ambiente de superfície habitável," disse Klaus Mezger do Centro para o Espaço e Habitabilidade da Universidade de Berna, na Suíça, coautor do estudo. "Estes resultados vão guiar os astrónomos na sua busca por exoplanetas habitáveis noutros sistemas solares."
Wang pensa agora que, para planetas que estão dentro das zonas habitáveis, o tamanho planetário provavelmente deve ser tido mais em conta ao considerarmos se um exoplaneta pode suportar vida.
"O tamanho de um exoplaneta é um dos parâmetros mais fáceis de determinar," disse Wang. "Com base no tamanho e na massa, sabemos se um exoplaneta é um candidato à vida, porque o tamanho é um fator determinante de primeira ordem para a retenção de voláteis."
