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'Lagos' sob o polo sul de Marte: uma imagem turva?
Duas equipes de pesquisa, usando dados do orbitador Mars Express da Agência Espacial Europeia, publicaram recentemente resultados sugerindo que o que se pensava serem lagos subterrâneos de Marte podem não ser lagos.
Por Karin Valentine - 04/07/2021


A região branca brilhante desta imagem mostra a capa de gelo que cobre o pólo sul de Marte, composta de água congelada e dióxido de carbono congelado. Crédito: ESA / DLR / FU Berlin / Bill Dunford

Duas equipes de pesquisa, usando dados do orbitador Mars Express da Agência Espacial Europeia, publicaram recentemente resultados sugerindo que o que se pensava serem lagos subterrâneos de Marte podem não ser lagos.

Em 2018, cientistas trabalhando com dados do orbitador Mars Express anunciaram uma descoberta surpreendente: sinais de um instrumento de radar refletido no polo sul do planeta vermelho pareciam revelar um lago líquido subterrâneo. Várias outras reflexões desse tipo foram anunciadas desde então.

Em um novo artigo publicado no American Geophysical Union's Geophysical Research Letters , o autor principal e estudante graduado Aditya Khuller da Escola de Exploração da Terra e do Espaço da Universidade do Estado do Arizona com Jeffrey Plaut do Laboratório de Propulsão a Jato da NASA (JPL), descreve a descoberta de dezenas de reflexos de radar semelhantes em torno do polo sul após analisar um conjunto mais amplo de dados da Mars Express. Mas muitos estão em áreas que deveriam ser muito frias para que a água permanecesse líquida.

A questão de se os sinais são água líquida ou não também está sendo considerada por uma equipe de cientistas liderada pelo acadêmico de pós-doutorado da Escola de Exploração Terrestre e Espacial da ASU Carver Bierson. Sua pesquisa também foi publicada recentemente no Geophysical Research Letters da AGU e determinou que esses reflexos brilhantes podem ser causados ​​por argilas subterrâneas, minerais contendo metal ou gelo salino.

Mars Express é a segunda espaçonave continuamente ativa em órbita ao redor de um planeta diferente da Terra, atrás apenas da Mars Odyssey 2001, ainda ativa da NASA. Enquanto a Mars Express orbita Marte, ela continua a fornecer dados importantes sobre a subsuperfície, superfície e atmosfera do planeta vermelho.

A bordo desta espaçonave está um instrumento chamado Radar Avançado de Marte para Sondagem de Subsuperfície e Ionosfera, ou MARSIS, para abreviar. Este instrumento usa uma sirene de radar para avaliar a composição da subsuperfície de Marte.

O MARSIS vem coletando dados em torno de Marte desde 2004, incluindo o polo sul, permitindo aos cientistas construir uma visão tridimensional da região polar sul. "Queríamos olhar abaixo do gelo do polo sul e caracterizar o antigo terreno por baixo usando dados do MARSIS", disse Khuller.
 
Em outros estudos recentes usando dados do MARSIS, os pesquisadores encontraram áreas onde os reflexos abaixo da superfície são mais brilhantes do que na superfície, o que não é o que os cientistas esperariam.

"Normalmente, as ondas de radar perdem energia quando viajam através de um material, então os reflexos mais profundos devem ser menos brilhantes do que aqueles da superfície", disse Khuller, que está simultaneamente em um estágio no JPL sob a direção de Plaut. "Embora existam algumas razões possíveis para reflexos de subsuperfície excepcionalmente brilhantes, esses dois estudos concluíram que um componente de água líquida foi a causa desses reflexos brilhantes, porque a água líquida parece brilhante ao radar."

Os pontos coloridos representam locais onde reflexos de radar brilhantes foram
detectados pelo orbitador Mars Express da ESA na calota polar sul de Marte.
Crédito: ESA / NASA / JPL-Caltech

Cápsula do tempo congelada

Os sinais de radar originalmente interpretados como água líquida foram encontrados em uma região de Marte conhecida como Depósitos em Camadas do Polo Sul, nomeada por causa das camadas alternadas de gelo de água, gelo seco (dióxido de carbono congelado) e poeira que se assentaram ali ao longo de milhões de anos. Acredita-se que essas camadas guardem um registro de como a inclinação no eixo de Marte mudou ao longo do tempo, assim como as mudanças na inclinação da Terra criaram eras glaciais e períodos mais quentes ao longo da história do nosso planeta. Quando Marte teve uma inclinação axial menor, neve e camadas de poeira se acumularam na região e eventualmente formaram a espessa camada de gelo encontrada lá hoje.

"Eles descobriram que seria necessário o dobro do fluxo de calor geotérmico marciano estimado para manter essa água líquida", disse Khuller. "Uma maneira possível de obter essa quantidade de calor é por meio do vulcanismo. No entanto, não vimos realmente nenhuma evidência forte de vulcanismo recente no polo sul, então parece improvável que a atividade vulcânica permitiria a presença de água líquida subterrânea em todo este região."


As áreas originalmente hipotetizadas para conter água líquida abrangem cerca de 6 a 12 milhas (10 a 20 quilômetros) em uma região relativamente pequena dos depósitos em camadas do polo sul marciano. Khuller e Plaut expandiram a busca por sinais de rádio fortes semelhantes para 44.000 medições espalhadas por 15 anos de dados do MARSIS em toda a região polar sul marciana .

'Lagos' inesperados: uma imagem turva?

O novo estudo expandido de Khuller e Plaut revelou dezenas de reflexos de radar brilhantes adicionais em uma faixa muito maior de área e profundidade do que nunca. Em alguns lugares, eles estavam a menos de um quilômetro da superfície, onde as temperaturas são estimadas em menos 81 graus Fahrenheit (menos 63 graus Celsius) - tão fria que a água congelaria, mesmo que contivesse minerais salgados conhecidos como percloratos, que pode diminuir o ponto de congelamento da água.

"Não temos certeza se esses sinais são água líquida ou não, mas eles parecem ser muito mais difundidos do que o que o artigo original encontrou", disse o coautor Plaut, que também é coinvestigador principal do instrumento MARSIS do orbitador . "Ou a água líquida é comum abaixo do pólo sul de Marte, ou esses sinais são indicativos de outra coisa."

Além disso, Khuller observou um artigo de 2019 no qual os pesquisadores calcularam o calor necessário para derreter o gelo subterrâneo nesta região, descobrindo que apenas um vulcanismo recente sob a superfície poderia explicar a presença potencial de água líquida sob o polo sul.

"Eles descobriram que seria necessário o dobro do fluxo de calor geotérmico marciano estimado para manter essa água líquida", disse Khuller. "Uma maneira possível de obter essa quantidade de calor é por meio do vulcanismo. No entanto, não vimos realmente nenhuma evidência forte de vulcanismo recente no polo sul, então parece improvável que a atividade vulcânica permitiria a presença de água líquida subterrânea em todo este região."

Os próximos passos de Khuller e Plaut nesta linha de pesquisa são investigar a descoberta de uma segunda camada mais profunda sob partes do polo sul de Marte, que os cientistas acham que representa um terreno enterrado mais antigo chamado Formação Dorsa Argentea. Acredita-se que tenha sido modificado por geleiras antigas que existiam na região, e eles pretendem determinar com mais precisão sua composição e idade.

 

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