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EXOMARS DESCOBRE ÁGUA ESCONDIDA NO "GRAND CANYON" DE MARTE
28 de dezembro de 2021

 


Valles Marineris, visto a um ângulo de 45 graus em relação à superfície em cor quase verdadeira e com quatro vezes exagero vertical. A imagem cobre uma área de 630.000 km^2 com uma resolução de solo de 100 m por pixel.
O modelo de terreno digital foi criado a partir de 20 órbitas HRSC individuais, e os dados de cor foram gerados a partir de 12 faixas de órbita.
A maior parte do desfiladeiro, que se estende ao longo da imagem, é conhecida como Melas Chasma. Candor Chasma é a calha de ligação imediata ao norte, com a pequena calha Ophir Chasma mais além. Hebes Chasma pode ser visto no extremo superior esquerdo da imagem.
A imagem foi publicada pela primeira vez em 2009 na monografia científica da ESA Mars Express: As Investigações Científicas.
Crédito: ESA/DLR/FU Berlin (G. Neukum)

 

O orbitador marciano ExoMars TGO (Trace Gas Orbiter) da ESA-Roscosmos avistou quantidades significativas de água no coração do gigantesco sistema de desfiladeiros de Marte, Valles Marineris.

A água, que está escondida sob a superfície de Marte, foi encontrada pelo instrumento FREND (Fine-Resolution Epithermal Neutron Detector) da TGO, que está a mapear o hidrogénio - uma medição do conteúdo de água - no primeiro metro de solo marciano.

Embora se saiba que existe água em Marte, a maioria encontra-se nas frias regiões polares do planeta sob a forma de gelo. A água gelada não se encontra exposta à superfície perto do equador, uma vez que as temperaturas aqui não são suficientemente frias para que o gelo exposto permaneça estável.

Outras missões, como a Mars Express da ESA, têm procurado água perto da superfície - na forma de gelo que cobre grãos de poeira no solo, ou "trancada" em minerais - a latitudes mais baixas de Marte, e encontraram pequenas quantidades. No entanto, tais estudos apenas exploraram a própria superfície do planeta; podem existir reservas de água mais profundas, cobertas por poeira.

"Com a TGO podemos observar até um metro abaixo desta camada poeirenta e ver o que realmente se passa sob a superfície de Marte - e, crucialmente, localizar 'oásis' ricos em água que não foram detetados com instrumentos anteriores," diz Igor Mitrofanov do Instituto de Investigação Espacial da Academia de Ciências Russa em Moscovo, autor principal do novo estudo e investigador do FREND.

"O FREND revelou uma área com uma quantidade invulgarmente grande de hidrogénio no sistema colossal de Valles Marineris: assumindo que o hidrogénio que vemos está em moléculas de água, até 40% do material perto da superfície parece ser água."

A área rica em água tem aproximadamente o tamanho dos Países Baixos e sobrepõe-se aos vales profundos de Candor Chaos, parte do sistema de desfiladeiros considerado promissor na nossa caça por água em Marte.

Rastreando neutrões

Igor e colegas analisaram observações do FREND que vão de maio de 2018 a fevereiro de 2021, as quais mapearam o conteúdo de hidrogénio do solo de Marte através da deteção de neutrões em vez de luz.

"Os neutrões são produzidos quando partículas altamente energéticas conhecidas como 'raios cósmicos galácticos' atingem Marte; os solos mais secos emitem mais neutrões do que os mais húmidos, e por isso podemos deduzir a quantidade de água num solo olhando para os neutrões que este emite," acrescenta o coautor Alexey Malakhov, também do Instituto de Investigação Espacial da Academia de Ciências Russa. "A técnica de observação única do FREND tem uma resolução espacial muito mais elevada do que as medições anteriores deste tipo, permitindo-nos agora ver características da água que não tinham sido detetadas antes.

"Encontrámos uma parte central de Valles Marineris cheia de água - muito mais água do que esperávamos. Isto é muito semelhante às regiões pergelissolo da Terra, onde a água gelada persiste permanentemente sob o solo seco, devido às constantes baixas temperaturas."

Esta água pode estar sob a forma de gelo, ou água quimicamente ligada a outros minerais no solo. Contudo, estas observações dizem-nos que os minerais vistos nesta parte de Marte contêm tipicamente apenas alguns por cento de água, muito menos do que é evidenciado por estas novas observações. "No geral, pensamos que esta água existe mais provavelmente sob a forma de gelo," diz Alexey.

A água gelada evapora normalmente nesta região de Marte devido às condições de temperatura e pressão perto do equador. O mesmo se aplica à água quimicamente ligada: tem que estar presente uma combinação ideal de temperatura, pressão e hidratação para que os minerais não percam água. Isto sugere que alguma mistura de condições especiais, ainda não determinadas, deve estar presente em Valles Marineris para assim preservar a água - ou que está de alguma forma a ser reabastecida.

"Esta descoberta é um primeiro passo surpreendente, mas precisamos de mais observações para saber ao certo com que forma de água estamos a lidar," acrescenta o coautor Håkan Svedhem do ESTEC da ESA nos Países Baixos, antigo cientista do projeto ExoMars TGO da ESA.

"Independentemente do resultado, a descoberta demonstra as capacidades inigualáveis dos instrumentos da TGO ao permitir-nos 'ver' abaixo da superfície de Marte - e revela um grande reservatório de água, não muito profundo e facilmente explorável nesta região de Marte."

Exploração futura

Dado que a maioria das futuras missões a Marte planeia aterrar a latitudes mais baixas, a localização de um tal reservatório de água aqui é uma perspetiva excitante para exploração futura.

Embora a Mars Express tenha encontrado vestígios de água subterrânea mais profunda nas latitudes médias de Marte, juntamente com lagos subterrâneos de água líquida sob o polo sul de Marte, estes potenciais reservatórios encontram-se até alguns quilómetros abaixo do solo, tornando-se menos exploráveis e acessíveis à exploração do que qualquer outro encontrado logo abaixo da superfície.

A descoberta também torna Valles Marineris um alvo ainda mais promissor para futuras missões de exploração humana ao planeta. O maior desfiladeiro do Sistema Solar, Valles Marineris é sem dúvida a paisagem mais dramática de Marte, e uma característica que é frequentemente comparada com o Grand Canyon da Terra - apesar de ser cerca de dez mais longo e cinco vezes mais profundo.

"Este resultado demonstra realmente o sucesso do programa conjunto ExoMars da ESA-Roscosmos," diz Colin Wilson, cientista do projeto ExoMars Trace Gas Orbiter da ESA.

"Saber mais sobre como e onde existe atualmente água em Marte é essencial para compreender o que aconteceu à água outrora abundante de Marte, e ajuda à nossa busca por ambientes habitáveis, possíveis sinais de vida passada, e materiais orgânicos dos primeiros dias de Marte."

A sonda TGO descolou em 2016 como o primeiro de dois lançamentos no âmbito do programa ExoMars. Ao orbitador juntar-se-á em 2022 um rover europeu, o Rosalind Franklin, e um módulo de aterragem russo, o Kazachok, e todos vão trabalhar em conjunto para compreender se alguma vez existiu vida em Marte.

 


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A sonda ExoMars TGO (Trace Gas Orbiter) da ESA descobriu grandes quantidades de água trancadas dentro do extenso sistema de desfiladeiros de Marte, Valles Marineris.
Esta característica é o maior desfiladeiro do Sistema Solar e pode ser vista ao longo desta estrutura, sobreposta por sombras coloridas representando a quantidade de água misturada no metro mais alto do solo (variando de quantidades baixas em vermelho alaranjado a altas em tons púrpura-azul, tal como medido pelo FREND (Fine Resolution Epithermal Neutron Detector Epithermal) da TGO.
A escala colorida no fundo do quadro mostra a quantidade de "hidrogénio equivalente a água" por peso. Como refletido nestas escalas, os contornos roxos no centro desta figura mostram a região mais rica em água. Na área marcada com um "C", até 40% do material próximo da superfície parece ser composto de água (por peso). A área marcada com um "C" tem aproximadamente a dimensão dos Países Baixos e sobrepõe-se aos vales profundos de Candor Chaos, parte do sistema de desfiladeiros considerado promissor na nossa caça à água em Marte.
O sombreado cinzento subjacente nesta imagem representa a topografia de superfície, e baseia-se em dados do instrumento MOLA (Mars Orbiter Laser Altimeter) da sonda MGS (Mars Global Surveyor). Os eixos em redor da moldura mostram a localização (latitude e longitude) em Marte.
Crédito: I. Mitrofanov et al. (2021)


Impressão de artista da sonda TGO, pertencente à missão ExoMars, em Marte.
Crédito: ESA/ATG medialab


// ESA (comunicado de imprensa)
// Artigo científico (Icarus)

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New Scientist
science alert
EarthSky
ZME science
Smithsonian
Forbes
UPI
CNN

Marte:
CCVAlg - Astronomia
Wikipedia
Valles Marineris (Wikipedia)

ExoMars TGO:
ESA
Wikipedia

Rover Rosalind Franklin:
ESA
Wikipedia

Plataforma Kazachok:
Wikipedia

Mars Express:
ESA 
Arquivo de Ciências Planetárias
Wikipedia

 
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