PISTAS PARA A ÁGUA PERDIDA DE MARTE 3 de janeiro de 2020
Imagem de uma encosta inclinada obtida pelo rover Curiosity e uma ilustração de moléculas de água pesada, chamada HDO em vez de H2O porque um dos seus átomos de hidrogénio possui uma partícula neutra extra. Observações no infravermelho podem estudar estas partículas que traçam a história da água líquida, porque as moléculas mais pesadas tendem a permanecer mais tempo do que a água líquida normal. As observações do SOFIA revelam que este indicador de água líquida não varia entre as estações marcianas, aproximando os cientistas da quantidade de água líquida que Marte já teve.
Crédito: NASA/JPL-Caltech/MSSS/SOFIA
Marte pode ser um planeta rochoso, mas não é um mundo hospitaleiro como a Terra. É frio e seco, com uma fina atmosfera que possui significativamente menos oxigénio que a da Terra. Mas Marte provavelmente já teve água líquida, um ingrediente essencial para a vida. O estudo da história da água pode ajudar a descobrir como o Planeta Vermelho perdeu água e quanta água já teve.
"Nós já sabíamos que Marte já foi um lugar húmido," disse Curtis DeWitt, cientista do Centro de Ciências SOFIA da USRA (Universities Space Research Association). "Mas apenas estudando como a água atual é perdida podemos entender quanto existia no passado distante."
Parte desta investigação pode ser realizada sem sair da Terra usando o SOFIA (Stratospheric Observatory for Infrared Astronomy). O maior observatório voador do mundo pode encontrar moléculas e átomos no espaço profundo e em planetas - como análise forense astronómica - porque voa acima de 99% do vapor de água da Terra que bloqueia a radiação infravermelha. Para aprender mais sobre como Marte perdeu a sua água e como o vapor de água moderno pode variar sazonalmente, o SOFIA estudou como o vapor de água evapora de maneira diferente durante duas estações marcianas.
A água também é conhecida pelo seu nome químico H2O porque é composta por dois átomos de hidrogénio e um átomo de oxigénio. Mas com instrumentos especiais, os cientistas podem detetar dois tipos: água normal, H2O, e água pesada (ou deuterada), HDO, que possui uma partícula neutra extra chamada neutrão num dos dois átomos de hidrogénio, tornando-a mais pesada. A água deuterada evapora menos eficientemente do que a água comum, de modo que permanece em mais quantidade à medida que a água líquida evapora. Portanto, o estudo da proporção de água pesada em relação à água normal, que os cientistas chamam de rácio D/H, no vapor de água existente, pode refazer a história da evaporação da água líquida - mesmo que já não exista à superfície. Mas não está claro se esta proporção é afetada por mudanças sazonais no Planeta Vermelho.
Marte tem calotes de gelo nos seus polos. São compostas por gelo de dióxido de carbono e neve e expandem-se e encolhem com as estações marcianas. À medida que o hemisfério norte do planeta se aproxima do seu solstício de verão, a calote polar diminui com a temperatura quente - fazendo com que parte do gelo evapore e exponha água gelada. A calote polar sul, no entanto, está coberta com dióxido de carbono gelado mesmo durante o verão. Os cientistas não tinham a certeza se essas mudanças sazonais podiam afetar a proporção entre água pesada e a água normal na atmosfera marciana.
As medições anteriores da proporção da água D/H usaram instrumentos diferentes, resultando em medições ligeiramente diferentes ao longo de estações e locais marcianos. Os investigadores usaram o mesmo instrumento do SOFIA, o EXES (Echelon-Cross- Echelle Spectrograph), para obter medições consistentes ao longo de duas estações e locais: o verão no hemisfério norte do planeta e o verão no seu hemisfério sul. Até agora, depois de compararem observações entre os dois hemisférios, não encontraram nenhuma variação sazonal na proporção da água em Marte entre estações e locais. Isto está a ajudar os cientistas a rastrear com mais precisão a história da água em Marte.
"Se pudermos eliminar a dependência sazonal como um fator neste rácio, estaremos um passo mais perto de obter uma resposta sobre a quantidade de água originalmente presente em Marte," disse DeWitt.
Os resultados foram publicados na revista Astronomy & Astrophysics. Estão em andamento outras observações para monitorizar diferentes estações marcianas. A análise da história e geologia de Marte é importante, pois a NASA está a avançar com planetas para enviar novamente seres humanos à Lua, com o objetivo final de missões tripuladas a Marte.
O SOFIA é um jato Boeing 747SP modificado para transportar um telescópio de 106 polegadas. É um projeto conjunto da NASA e do Centro Aeroespacial Alemão, DLR.
