Nas próximas décadas, a NASA e a China pretendem enviar as primeiras missões tripuladas a Marte. Dada a distância envolvida e o tempo necessário para fazer um único trânsito (seis a nove meses), as oportunidades para missões de reabastecimento serão poucas e raras. Como resultado, os astronautas e taikonautas serão forçados a depender de recursos locais para satisfazer as suas necessidades básicas – um processo conhecido como utilização de recursos in-situ (ISRU). Por esta razão, a NASA e outras agências espaciais passaram décadas à procura de fontes acessíveis de água líquida.

Encontrar esta água é essencial para futuras missões e esforços científicos para aprender mais sobre o passado de Marte, quando o planeta era coberto por oceanos, rios e lagos que podem ter sustentado vida. Em 2018, utilizando radar de penetração no solo, o programa da ESA Marte Expresso O orbitador detectou reflexos de radar brilhantes sob a calota polar sul que foram interpretados como um lago. No entanto, uma equipa de investigadores da Cornell conduziu recentemente uma série de simulações que sugerem que pode haver outra razão para estas manchas brilhantes que não incluem a presença de água.

A equipe de pesquisa foi liderada por Daniel Lalich, pesquisador associado do Cornell Center for Astrophysics and Planetary Science (CCAPS). Ela foi acompanhada por Alexandre G. HayesProfessor Jennifer e Albert Sohn, Diretor do CCAPS e Investigador Principal da Planetologia Comparada e Exploração do Sistema Solar (COMPASSE), e Valério Poggiali, Pesquisador Associado do CCAPS. O artigo que descreve suas descobertas, “Pequenas variações na composição do gelo e na espessura da camada explicam os reflexos brilhantes abaixo da calota polar marciana sem água líquida”, publicado em 7 de junho na revista Avanços da Ciência.

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Quando as primeiras sondas robóticas começaram a fazer sobrevôos por Marte na década de 1960, as imagens que adquiriram revelaram características da superfície comuns na Terra. Estes incluíam canais de fluxo, vales de rios, leitos de lagos e rochas sedimentares, todos formados na presença de água corrente. Durante décadas, orbitadores, sondas e rovers exploraram a superfície, a atmosfera e o clima de Marte para aprender mais sobre como e quando grande parte desta água superficial foi perdida. Nos últimos anos, isto levou a evidências convincentes de que o que resta poderia ser encontrado hoje sob as calotas polares.

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A evidência mais convincente foi obtida pelo instrumento Mars Advanced Radar for Subsurface and Ionosphere Sounding (MARSIS) a bordo do orbitador Mars Express. Este instrumento foi concebido pela NASA e pela Agência Espacial Italiana (ASI) para procurar água na superfície marciana e até profundidades de cerca de 5 km (3 mi). Os resultados do radar indicaram que as manchas brilhantes poderiam ser causadas por depósitos em camadas compostos de água, gelo seco e poeira. Esses Depósitos em camadas do Pólo Sul Acredita-se que (SPLD) tenham se formado ao longo de milhões de anos, à medida que a inclinação axial de Marte mudou.

Pesquisas subsequentes realizadas por cientistas do Laboratório de Propulsão a Jato (JPL) da NASA revelaram dezenas de outros locais altamente refletivos abaixo da superfície. As implicações destas descobertas foram tremendas, não apenas para as missões tripuladas, mas também para os esforços da astrobiologia. Além de ser uma fonte potencial de água para futuras missões, também foi teorizado que a vida microbiana que existia na superfície poderia ser encontrada lá hoje. No entanto, as descobertas foram sujeitas a debate à medida que outras explicações viáveis ​​​​foram oferecidas.

Embora os mesmos reflexos brilhantes do radar tenham detectado lagos subglaciais na Terra (como o Lago Vostok sob o manto de gelo da Antártica Oriental), as condições de temperatura e pressão de Marte são muito diferentes. Para permanecer no estado líquido, a água precisaria ser muito salgada, carregada de minerais exóticos ou acima de uma câmara de magma ativa – nenhuma das quais foi detectada. Como Lalich disse numa entrevista recente ao Crônica de Cornell:

“Não posso dizer que seja impossível que haja água líquida lá embaixo, mas estamos mostrando que existem maneiras muito mais simples de obter a mesma observação sem ter que ir tão longe, usando mecanismos e materiais que já sabemos que existem lá. Apenas por acaso você pode criar o mesmo sinal observado no radar.”

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Em um estudo prévio, Lalich e seus colegas usaram modelos mais simples para demonstrar que esses sinais brilhantes de radar poderiam resultar de pequenas variações na espessura das camadas. Estas variações seriam indiscerníveis para o radar de penetração no solo e poderiam levar a interferência construtiva entre as ondas do radar, produzindo reflexões que variam em intensidade e variabilidade – como aquelas observadas em todo o SPLD. Para o seu estudo mais recente, a equipe simulou 10.000 cenários de camadas com 1.000 variações na espessura do gelo e no conteúdo de poeira dos depósitos em camadas.

Suas simulações também excluíram quaisquer condições incomuns ou materiais exóticos que seriam necessários para a água líquida. Estas simulações produziram sinais brilhantes de subsuperfície consistentes com observações feitas pelo instrumento MARSIS. De acordo com Lalich, estas descobertas sugerem fortemente que ele e os seus colegas estavam corretos ao suspeitar de interferência de radar. Em essência, as ondas de radar refletidas em camadas muito próximas umas das outras para serem resolvidas pelo instrumento podem ter se combinado, amplificando seus picos e depressões e parecendo muito mais brilhantes.

A equipa não está preparada para descartar a possibilidade de futuras missões com instrumentos mais sofisticados encontrarem evidências definitivas de água. No entanto, Lalich suspeita que a questão da água líquida (e da vida potencial) em Marte pode ter terminado há décadas. “Esta é a primeira vez que temos uma hipótese que explica toda a população de observações abaixo da calota polar, sem ter que introduzir nada de único ou estranho. Este resultado onde obtemos reflexos brilhantes espalhados por todo o lugar é exatamente o que você esperaria de uma interferência de camada fina no radar. A ideia de que haveria água líquida, mesmo que perto da superfície, teria sido realmente emocionante. Eu simplesmente não acho que esteja lá.”

Se assim for, futuras missões poderão ser forçadas a derreter os depósitos de gelo polar e o permafrost para obter água potável ou possivelmente reações químicas envolvendo hidrazina (a la Mark Watney). Além disso, os esforços da astrobiologia podem mais uma vez ser colocados em segundo plano, como eram quando o Landers Viking não conseguiram encontrar provas conclusivas de bioassinaturas em 1976. Mas, como aprendemos, Marte está cheio de surpresas. Enquanto os resultados do Viking Embora os experimentos biológicos tenham sido decepcionantes, essas mesmas missões forneceram algumas das evidências mais convincentes de que a água já fluiu na superfície de Marte.

Impressão artística da água sob a superfície marciana. Se existirem aquíferos subterrâneos, as implicações para a exploração humana e a eventual colonização do Planeta Vermelho seriam de grande alcance. Crédito: ESA
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Além disso, os cientistas já suspeitaram que o Planeta Vermelho estava geologicamente morto, mas os dados obtidos pela NASA Módulo de pouso InSight mostrou que na verdade está “ligeiramente vivo”. Isto incluiu evidências de que o magma quente ainda flui profundamente no interior do planeta e que uma enorme pluma de magma ainda existe abaixo da região de Elysium Planitia, o que pode ter causado uma pequena erupção há apenas 53.000 anos (a mais recente na história marciana). Talvez o mesmo se aplique às manchas salgadas de água líquida em torno dos pólos e da região equatorial.

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Com alguma sorte, algumas dessas manchas podem até abrigar inúmeros microorganismos que poderiam estar relacionados à vida na Terra. Quão legal seria isso?

Leitura adicional: Crônica de Cornell, Avanço da Ciênciaé

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Formado em Educação Física, apaixonado por tecnologia, decidi criar o site news space em 2022 para divulgar meu trabalho, tenho como objetivo fornecer informações relevantes e descomplicadas sobre diversos assuntos, incluindo jogos, tecnologia, esportes, educação e muito mais.