Cones de Escória na Terra e em Marte

Desde a década de 1970, os geólogos planetários sabem que as formações vulcânicas cobrem grandes áreas de Marte. Cedo Marinheiro 9 imagens revelaram enormes escudo vulcões e planícies de lava em uma escala diferente de tudo na Terra. Monte Olimpoo vulcão mais alto do sistema solar, é quase três vezes mais alto que o Monte Everest. Alba Monso vulcão mais largo do planeta, abrange uma distância comparável ao comprimento do território continental dos Estados Unidos.

Tanto o Olympus Mons quanto o Alba Mons foram construídos principalmente por estruturas basálticas erupções efusivas—derramamentos relativamente calmos de lavas “escorrendo” que se espalham pela superfície em camadas. Acredita-se que este seja o tipo mais comum de vulcanismo em Marte, sendo responsável pela grande maioria de seus acidentes geográficos vulcânicos. No entanto, uma pequena parcela foi produzida por vulcanismo explosivo do tipo que forma cones vulcânicos, fluxos piroclásticose cinzas.

A escassez de formações vulcânicas explosivas em Marte há muito intriga os geólogos. Com uma pressão atmosférica média 160 vezes inferior à da Terra e apenas um terço da gravidade, as erupções explosivas deveriam, teoricamente, ocorrer mais facilmente no Planeta Vermelho, disse Petr Brož, geólogo planetário da Academia Checa de Ciências. Essa raridade é parte do que torna características como os cones vulcânicos (mostrados acima) encontrados na região de Ulysses Colles, em Marte, tão atraentes para os geólogos planetários.

“Eles parecem estar cones de escória—um sinal claro de vulcanismo explosivo”, acrescentou Brož. “Eles foram os primeiros identificados na região de Tharsis na década de 2010 e ajudaram a pintar um quadro mais amplo e completo do vulcanismo marciano.”

O CTX (Câmera de Contexto) na NASA Orbital de reconhecimento de Marte capturou esta imagem (segunda imagem acima) de Ulysses Colles acima em 7 de maio de 2014. Ulysses Colles está localizado no extremo sul de Ulisses Fossaeum grupo de depressões dentro do Região vulcânica de Tharsis.

O OLI (Imageador Operacional de Terra) em Landsat 8 capturou uma imagem com cones semelhantes no Campo Vulcânico de São Francisco (SFVF), no norte do Arizona, em 19 de junho de 2025 (topo). Os geólogos planetários consideram os cones nos dois locais altamente análogos. Ambas as imagens também incluem grabens—blocos lineares de crosta que se deslocaram para baixo.

Em ambas as imagens, os cones de escória aparecem como colinas arredondadas coroadas por aberturas circulares, enquanto os fluxos de lava se espalham como áreas escuras e texturizadas ao redor das bases dos cones. Em ambos os locais, fluxos de lava aparentemente mais jovens e menores parecem derramar-se de alguns cones, enquanto fluxos mais antigos e mais desgastados ficam no fundo.

“Compreender características semelhantes na Terra ajuda-nos a saber o que procurar em Marte e a interpretar processos que não podemos observar diretamente”, disse Patrick Whelley, vulcanologista da NASA que está parte de uma equipe que desenvolve equipamentos e técnicas de campo para exploração da Lua e de Marte.

Cratera SP (acima à esquerda), localizado no Campo Vulcânico de São Francisco, no Arizona, apresenta um fluxo de lava de 7 quilômetros de extensão que se estende para o norte e tem sido usado por astronautas da NASA treinamento em geologia. Em dois locais, o fluxo derramou-se para um graben, criando um padrão distinto de meia-lua ao longo do seu lado esquerdo.

Na Terra, os cones de escória se formam quando magmas ricos em gás se elevam no ar e se solidificam em pequenas partículas de material chamadas escória que se acumulam em estruturas com lados íngremes. Embora processos semelhantes criem cones na Terra e em Marte, existem diferenças importantes. Os cones da escória marciana são tipicamente mais altos, mais largos e têm declives mais suaves, disse Flynn. Isso faz sentido. Com menor gravidade e pressão atmosférica, as fontes vulcânicas podem elevar o magma em erupção mais alto e mais longe da abertura, produzindo cones maiores.

Existem muito mais cones de escória na Terra, onde existem dezenas de milhares e representam cerca de 90% dos vulcões terrestres. Em Marte, “identificamos apenas dezenas a algumas centenas de candidatos”, disse Broz. Pode ser que o vulcanismo explosivo nunca tenha sido comum em Marte, ou pode ser que tenha sido, mas as características explosivas foram encobertas por fluxos efusivos mais jovens ou destruídas pela erosão, acrescentou.

Whelley observou que em Marte ainda não está claro se os fluxos de lava marcianos ou se os cones de escória se formaram primeiro. O fluxo de lava poderia ser mais antigo, com o cone se formando no topo. Ou o cone pode ter-se formado primeiro e depois ficar obstruído, forçando a lava a derramar-se pelo seu lado. Determinar a ordem dos eventos é um dos “quebra-cabeças da geologia” que os geólogos planetários tentam resolver ao estudar remotamente as características marcianas, disse ele. “Visitar locais como o Campo Vulcânico de São Francisco e estudar de perto a geologia de características análogas na Terra ajuda-nos a saber que pistas procurar ao interpretar a geologia marciana.”

Abaixo (à esquerda) está uma visão mais próxima de um cone de escória na Terra, a sudeste da cratera SP, chamado Cratera do Pôr do Sol. Ele entrou em erupção há cerca de 800 anos, tornando-se o cone de escória mais jovem do Campo Vulcânico de São Francisco. Acredita-se que o cone análogo em Ulysses Colles (à direita), em contraste, tenha bilhões de anos.

Observe que as erupções que criam cones de escória são “moderadamente explosivas”, geralmente Eventos estrombolianoscaracterizado por intermitente fontes de lavadisse Ian Flynn, geólogo planetário da Universidade de Pittsburgh. Elas diferem das erupções explosivas muito mais violentas que lançam colunas de cinzas por dezenas de quilômetros no ar, como aconteceu em Hunga Tonga-Hunga Ha’apai no Pacífico Sul, acrescentou.

Marte também mostra evidências de estruturas altamente explosivas “supererupções”, mas esse tipo de erupção deixa uma assinatura geológica diferente: grandes depressões chamadas paterae e amplos e finos depósitos de cinzas e outros materiais erodíveis esculpidos em formas de relevo, como jardas.

A comparação planetária é valiosa para a compreensão da geologia de mundos distantes, disse Brož. Sem tais comparações, torna-se mais difícil determinar como as formas de relevo em outros planetas ou luas podem ter se formado.

Mas cautela é essencial. “Na ciência planetária, costuma-se dizer – apenas meio brincando – que mesmo que algo se pareça com um pato, se comporte como um pato e soe como um pato, pode não ser realmente um pato”, acrescentou. É fácil, por exemplo, confundir cones de escória com vulcões de lama.

Os investigadores estão altamente confiantes de que os cones de Ulysses Colles se formaram através de vulcanismo explosivo com base na paisagem vulcânica circundante, mas em terrenos mais ambíguos pode ser difícil dizer. Marte é fundamentalmente diferente da Terra, advertiu ele. Brož’s pesquisa de laboratório sugere, por exemplo, que os fluxos de lama em Marte podem parecer-se muito com certos tipos de fluxos de lava e que, sob certas condições, podem até ferver e levitar. “Também temos que evitar ser limitados pela experiência terrestre”, disse ele. “Se não pensarmos fora da caixa, podemos ignorar possibilidades importantes”.

Imagens do Observatório Terrestre da NASA por Lauren Dauphin, usando dados Landsat do Pesquisa Geológica dos EUA e Dados CTX do Orbital de reconhecimento de Marte. História de Adam Voiland.