NASA usa marcador mineralógico para compreender o antigo clima marciano

Embora as imagens da NASA tenham mostrado evidências de antigos rios e lagos em Marte que fizeram a transição para dunas secas, permanece a incerteza sobre o momento das mudanças ambientais que podem ter contribuído para essas mudanças.

Agora, dados recolhidos pelo rover Curiosity da NASA revelaram que cristais individuais na hematite de óxido de ferro podem ser usados ​​como um marcador mineralógico de mudanças no antigo clima de Marte. Como a forma e a estrutura destes cristalitos refletem as condições – como a temperatura e a presença de água – sob as quais foram formados, eles podem servir como um indicador de quando essas mudanças ocorreram.

Os cientistas estudaram 20 amostras coletadas pelo Curiosity em várias elevações da Cratera Gale por um período de tempo. artigo publicado quinta-feira na Science. As paredes da Cratera Gale revelam a história ambiental de Marte, camada por camada, com elevações mais profundas capturando os seus primeiros anos. A equipe analisou dados do instrumento de Química e Minerologia (CheMin) do rover e descobriu que a hematita apresentava diferentes tamanhos de cristalitos em diferentes altitudes. Eles também descobriram que a goethita, um mineral que normalmente se forma junto com a hematita, estava ausente em amostras de altitudes mais baixas, mas ainda presente em amostras de altitudes mais elevadas. Isto sugere que as águas subterrâneas quentes podem ter permanecido até 4,7 milhões de anos nas camadas mais profundas da cratera Gale e que durante grande parte deste tempo, estes aquíferos de longa vida poderiam ter sido potencialmente habitáveis.

“O que descobrimos foi que condições quentes e húmidas estiveram presentes durante longos períodos em rochas enterradas, apesar do clima de Marte se ter tornado mais frio,” disse Tanya Peretyazhko, coautora do estudo e cientista planetária no Ciência de Pesquisa e Exploração de Astromateriais divisão no Johnson Space Center da NASA em Houston. “Isso significa que nas profundezas dessas rochas, essas condições mais quentes poderiam ter criado condições habitáveis ​​por períodos de tempo muito mais longos, desde que outros fatores essenciais estivessem presentes.”

Os óxidos de ferro são considerados indicadores de atividade de água porque se formam na sua presença. Este estudo mostra que a hematita também pode ser um marcador de mudanças climáticas com base nos tamanhos e estruturas de seus cristalitos, que mudam sob diferentes temperaturas. Os cientistas descobriram que os cristalitos de hematita de altitudes mais elevadas na cratera Gale tinham menos de 10 nanômetros de tamanho, enquanto os cristalitos de locais mais baixos eram geralmente maiores, atingindo até 65 nanômetros. Essas descobertas estão alinhadas com as observações de que amostras de altitudes mais elevadas continham hematita e goethita, enquanto amostras de altitudes mais baixas não possuíam goethita.

Tanya Peretyazhko

Cientista Planetário

Concluíram que, em condições mais quentes, quando o pH da água é neutro ou ligeiramente alcalino, a goethita pode se transformar em hematita. Estas condições mais quentes também favoreceram um aumento no tamanho dos cristalitos de hematita nas camadas mais profundas da Cratera Gale através de um processo conhecido como amadurecimento de Ostwald, no qual os cristalitos menores se dissolvem e contribuem para o crescimento dos maiores.

“Isso pode indicar que as camadas superiores eram mais frias e não tinham água suficiente, ou que a presença de água teve vida relativamente curta, então os cristalitos não tiveram tempo e condições suficientes para crescer em tamanho”, disse Peretyazhko. “Mas as camadas inferiores tinham água quente de longa data que permitiu o crescimento desses cristalitos.”

Um destaque único deste estudo é que os dados provêm de amostras marcianas, e não de modelos teóricos. O braço robótico do Curiosity entregou rocha em pó ao funil de entrada do CheMin, onde foi analisada. “Com os padrões de difração de raios X do CheMin, podemos observar o tamanho e as dimensões do cristal de hematita, informação que não pode ser obtida a partir da análise de satélite da superfície marciana.” disse Tom Bristow, investigador principal do instrumento CheMin no Ames Research Center da NASA, no Vale do Silício, na Califórnia.

Ashwin Vasavada, cientista do projeto Curiosity no Laboratório de Propulsão a Jato da NASA no sul da Califórnia, disse que o CheMin é capaz de fazer medições com extraordinária fidelidade científica.

“Isso não indica apenas que existe hematita”, explicou Vasavada. “Pode-se usar os dados para extrair o tamanho e a forma dos cristalitos de hematita e a presença de outros minerais relacionados, todos necessários para produzir este resultado.”

Mais sobre Curiosidade

O Curiosity foi construído pela NASA JPL, administrada pela Caltech em Pasadena, Califórnia. NASA JPL lidera a missão em nome da Diretoria de Missões Científicas da NASA em Washington como parte do portfólio do Programa de Exploração de Marte da NASA. CheMin, liderado pela NASA Ames, é um dos 10 instrumentos científicos a bordo do Curiosity e tem uma equipe de cientistas de todo o país, incluindo pesquisadores da NASA Ames, Universidade do Arizona, Instituto de Tecnologia da Califórnia, Instituto de Ciência Planetária, Instituto Carnegie para Ciência, Instituto Lunar e Planetário, JPL, Goddard Space Flight Center da NASA em Greenbelt, Maryland, e Johnson da NASA. A equipe combina conhecimentos em mineralogia, petrologia, ciência dos materiais, astrobiologia e ciência do solo, com experiência no estudo de rochas terrestres, lunares e marcianas.

Para obter mais informações sobre o rover Curiosity da NASA, visite:

https://science.nasa.gov/mission/msl-curiosity

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240-285-5155 / 202-672-4780
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