Descoberta da NASA revela sistemas hídricos complexos no início de Marte

Quando o rover Perseverance da NASA alcançou a borda interna da cratera Jezero de Marte em setembro de 2023, os cientistas da missão ficaram surpresos com o que encontraram. Chamada de “Unidade de Margem”, a área geológica estende-se ao longo da costa de um antigo lago marciano, pelo que esperavam rochas sedimentares, que se teriam formado como camadas de areia empilhadas umas sobre as outras ao longo de milénios. Compostas de argila e lodo, as rochas sedimentares da Terra são boas para preservar a vida microbiana passada. Os cientistas ficaram especialmente intrigados com os fortes sinais de minerais carbonáticos detectados pelas sondas orbitais de Marte. Na Terra, os carbonatos freqüentemente se formam em ambientes oceânicos e lacustres rasos, capazes de sustentar vida.

Em vez disso, a equipe do rover encontrou rocha ígnea, que pode se formar nas profundezas do subsolo a partir do magma ou da atividade vulcânica na superfície. As rochas ígneas são excelentes guardiãs de registros, principalmente porque os cristais minerais dentro delas preservam detalhes sobre o momento preciso em que se formaram. Neste caso, preservaram um registo surpreendentemente complexo da actividade aquática no início de Marte. Na verdade, estas rochas mostraram sinais de terem interagido com a água em pelo menos três ocasiões distintas, com cada encontro alterando ainda mais a sua química e aparência. As descobertas foram publicado Segunda-feira na revista Communications Earth & Environment.

O instrumento por trás das descobertas é o SuperCam, que fica no mastro do rover e determina a mineralogia das características geológicas com base na luz que elas refletem. Quando a equipe científica avista uma rocha intrigante, eles podem enviar comandos para a SuperCam disparar seu laser a até 6,5 metros de distância. O espectro do plasma resultante revela a química do alvo. O Perseverance analisou mais de 185 alvos fundamentais em toda a unidade dessa forma.

“Antes de chegarmos à Unidade de Margem, a hipótese principal – derivada de observações orbitais – era que o carbonato visto em órbita se formou a partir da interação com o lago que existia na cratera de Jezero”, disse Candice Bedford, cientista pesquisadora da Universidade Purdue em West Lafayette, Indiana, e principal autora do estudo. “Mas agora sabemos que este local se tornou uma espécie de encruzilhada para sistemas aquosos. As descobertas da Unidade de Margem são importantes porque a cratera de Jezero fica dentro de uma das maiores exposições de carbonato em Marte, então o que aprendemos aqui vai muito além desta cratera.”

O Perseverance explorou a Unidade de Margem em aproximadamente 870 pés (265 metros) de altitude. Em altitudes mais elevadas, encontrou rocha de granulação grossa e cristalina – marcas registradas do mineral olivina – quase sem nenhum sinal de que a água alguma vez a tivesse tocado. Feita de magnésio e ferro, a unidade de olivina da área formou-se num corpo de magma nas profundezas do subsolo, arrefecendo lentamente o suficiente para que os seus grãos crescessem, e atingiu a superfície apenas depois de o solo acima dela ter sofrido erosão. Mais abaixo na unidade, no leito do lago, a rocha parece transformada, pois os grãos de olivina foram fraturados com sílica entre eles.

Os minerais de carbonato e sílica são um importante sinal na busca por vida antiga. Quando a água interage com a olivina na Terra, a reação pode liberar hidrogênio, que pode ser uma fonte de alimento para alguns micróbios, e deixa para trás carbonato e sílica, dois minerais que guardam vestígios da existência passada desses micróbios.

A equipe do Perseverance pode determinar a sequência das interações da Unidade de Margem com a água, mas não sua idade. Na primeira ocasião em que a água atingiu as rochas da Unidade de Margem, as águas subterrâneas ricas em dióxido de carbono reagiram com a olivina, resultando em cristas de carbonato que atravessam as fraturas no leito rochoso em baixas altitudes. Hoje, essas fraturas cheias de carbonato permanecem de pé à medida que a rocha mais macia ao seu redor se desgasta.

A segunda vez que a água atingiu as rochas pode estar relacionada com o lago que existiu na cratera.

“Algumas das rochas da Unidade Margem também contêm sílica”, disse Eleni Ravanis, cientista planetária da Universidade do Havai em Manoa e co-autora do estudo. “Transformar olivina em carbonato pode deixar sílica para trás, e vemos mais dessa sílica nas rochas que ficam abaixo da linha da água.”

Por último, ocorreu um evento hídrico que gerou veios minerais em um local na parte leste da Unidade de Margem, com cerca de 25 centímetros de espessura, criando minerais como sulfato de cálcio e fluorita. Encontrar fluorita é uma pista importante porque ela normalmente se forma quando a água quente circula através das rochas vulcânicas, revelando que esta área sofreu um evento posterior de água subterrânea aquecida.

“Se há uma coisa que aprendi depois de 10 anos trabalhando com rovers de Marte, é que Marte constantemente lança surpresas para você”, disse Bedford. “É muito raro que as coisas sejam como esperamos que sejam a partir de dados orbitais. Espero que este trabalho ajude a remodelar a forma como os cientistas veem a história da água na cratera de Jezero e em Marte. Em última análise, espero que ajude os cientistas planetários a reconstruir as mudanças climáticas e a habitabilidade do início de Marte.”

Um objetivo principal da missão do Perseverance em Marte é a astrobiologia, incluindo a busca por sinais de vida microbiana antiga. O rover caracteriza a geologia e o clima passado do planeta e coleta e armazena rochas e regolitos marcianos.

Gerenciado para a NASA pela Caltech, o Laboratório de Propulsão a Jato no sul da Califórnia construiu e gerencia as operações do rover Perseverance em nome da Diretoria de Missões Científicas da agência como parte do portfólio do Programa de Exploração de Marte da NASA. SuperCam é co-liderado pela Purdue University em Indiana, pelo Laboratório Nacional de Los Alamos no Novo México, e pelo IRAP (Instituto de Pesquisa em Astrofísica e Planetologia) e CNES (Centre National d’Etudes Spatiales) em Toulouse, França.

Para saber mais sobre Perseverança:

https://science.nasa.gov/mission/mars-2020-perseverance

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2026-062