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A ANÁLISE DAS VIBRAÇÕES INDUZIDAS PELO VENTO DE MARTE LANÇA LUZ SOBRE AS PROPRIEDADES DA SUBSUPERFÍCIE DO PLANETA
30 de novembro de 2021

 


Impressão de artista: o módulo InSight está localizado em Homestead Hollow, uma pequena cratera de impacto. O sismómetro SEIS que foi usado neste estudo é a pequena "caixinha" de cor clara no solo em frente do módulo. O solo abaixo consiste numa camada de rególito arenoso no topo de camadas alternadas de sedimentos (cores amarelo-laranja) e rochas basálticas, ou seja, antigos fluxos de lava (cores castanhas).
Crédito: ETH Zurique/Géraldine Zenhäusern

 

A missão InSight da NASA está a investigar a geologia de Elysium Planitia, encontrando camadas alternativas de basalto e sedimentos. Na revista Nature Communications, uma equipa internacional de cientistas compara dados a partir do solo com dados de modelos, o que ajuda a entender, por exemplo, a capacidade de carga e trafegabilidade da superfície.

Os dados sísmicos recolhidos em Elysium Planitia, a segunda maior região vulcânica de Marte, sugerem a presença de uma camada sedimentar imprensada entre fluxos de lava por baixo da superfície do planeta. Estes achados foram obtidos no âmbito da missão InSight (Interior Exploration using Seismic Investigations, Geodesy and Heat Transport) da NASA, na qual vários parceiros internacionais de investigação, incluindo a Universidade de Colónia, colaboram.

O geofísico Dr. Cédric Schmelzbach da ETH Zurique e colegas, incluindo os especialistas em sismos Dra. Brigitte Knapmeyer-Endrun e o investigador Sebastian Carrasco do Observatório Sísmico da Universidade de Colónia em Bensberg, usaram dados sísmicos para analisar a composição da região de Elysium Planitia. Os autores examinaram a superfície rasa até cerca de 200 metros de profundidade. Logo abaixo da superfície, descobriram uma camada de rególito de material predominantemente arenoso com aproximadamente três metros de espessura acima de uma camada de 15 metros de material ejetado grosso - blocos rochosos que foram ejetados após o impacto de um meteorito e que caíram de volta à superfície.

Abaixo destas camadas superiores, identificaram cerca de 150 metros de rochas basálticas, ou seja, fluxos de lava solidificados, o que é amplamente consistente com a estrutura subsuperficial esperada. No entanto, entre estes fluxos de lava, começando a uma profundidade de mais ou menos 30 metros, os autores identificaram uma camada adicional com 30 a 40 metros de espessura e com baixa velocidade sísmica, sugerindo que ela contém materiais sedimentares fracos em relação às camadas de basalto mais fortes.

Para datar os fluxos de lava mais rasos, os autores usaram contagens de crateras da literatura existente. O conhecimento estabelecido acerca da taxa de impactos de meteoritos permite aos geólogos datar rochas: superfícies com muitas crateras de impacto são mais antigas do que aquelas com menos crateras. Além disso, crateras com diâmetros maiores estendem-se para a camada inferior, permitindo aos cientistas datar a rocha profunda, enquanto as mais pequenas permitem datar as camadas rochosas mais rasas.

Eles descobriram que os fluxos de lava mais rasos têm aproximadamente 1,7 mil milhões de anos, formados durante o período Amazónico - uma era geológica em Marte caracterizada por baixas taxas de impactos de meteoritos e asteroides e por condições frias e hiperáridas, que começaram há aproximadamente 3 mil milhões de anos. Em contraste, a camada basáltica mais profunda, abaixo da que tem sedimentos, formou-se muito antes, há aproximadamente 3,6 mil milhões de anos, durante o período Hesperiano, que foi caracterizado por ampla atividade vulcânica.

Os autores propõem que a camada intermédia com baixas velocidades vulcânicas podia ser composta de depósitos sedimentares imprensados entre os basaltos Hesperiano e Amazónico, ou dentro dos próprios basaltos Amazónicos. Estes resultados fornecem a primeira oportunidade para comparar medições sísmicas reais, obtidas a partir do solo, da subsuperfície rasa com as previsões anteriores baseadas no mapeamento geológico orbital. Antes do pouso, a Dra. Knapmeyer-Endrun já havia desenvolvido modelos da estrutura da subsuperfície rasa no local de aterragem do InSight com base em análogos terrestres. As medições atuais indicam agora camadas adicionais, bem como rochas mais porosas em geral.

"Embora os resultados ajudem a compreender melhor os processos geológicos em Elysium Planitia, a comparação com modelos pré-pouso também é valiosa para futuras missões à superfície, uma vez que pode ajudar a refinar as previsões," salientou Knapmeyer-Endrun. O conhecimento das propriedades do subsolo raso é necessário para avaliar, por exemplo, a sua capacidade de carga e trafegabilidade para rovers. Além disso, os detalhes sobre a estratificação na subsuperfície rasa ajudam a entender onde ainda pode conter água subterrânea ou gelo. No âmbito da sua investigação de doutoramento na Universidade de Colónia, Sebastian Carrasco vai continuar a analisar o efeito da estrutura rasa de Elysium Planitia nos registos dos sismos marcianos.

O "lander" InSight chegou a Marte no dia 26 de novembro de 2018, aterrando na região de Elysium Planitia. Marte tem sido alvo de muitas missões científicas planetárias, mas a missão InSight é a primeira a medir especificamente a subsuperfície usando métodos sísmicos.

 


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// Universidade de Colónia (comunicado de imprensa)
// Artigo científico (Nature Communications)

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Período Amazónico (Wikipedia)
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