Conceito de arte de superfície fria e gelada de Marte
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Um estudo sugere que Marte tinha um clima frio e subártico semelhante ao de Newfoundland, com base em análises de solo da Cratera Gale. Esta descoberta fornece novos insights sobre a preservação de materiais amorfos e o potencial de Marte para sustentar vida. (Conceito do artista.) Crédito: SciTechDaily.com

Um novo estudo encontra pistas cruciais escondidas no solo do Planeta Vermelho.

Pesquisas recentes comparando solos da Terra e Marte sugere que o clima histórico de Marte era frio e subártico, semelhante ao de Newfoundland. O estudo focou em materiais amorfos no solo da Cratera Gale, potencialmente preservados por condições quase congelantes, oferecendo novos insights sobre as condições ambientais de Marte e seu potencial para a vida.

Explorando o clima passado de Marte através dos solos da Terra

A questão de se Marte já sustentou vida cativou a imaginação de cientistas e do público por décadas. Central para a descoberta é obter insights sobre o clima passado do vizinho da Terra: o planeta era quente e úmido, com mares e rios muito parecidos com aqueles encontrados em nosso próprio planeta? Ou era frígido e gelado e, portanto, potencialmente menos propenso a sustentar a vida como a conhecemos?

Um novo estudo encontra evidências que apoiam o último ao identificar semelhanças entre os solos encontrados em Marte e os da Terra Nova, no Canadá, um clima subártico frio.

primeiras duas imagens em resolução máxima da superfície marciana
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A borda e o chão da cratera Gale vistos do Curiosity Rover da NASA. Crédito: NASA/JPL-Caltech

Insights da análise do solo da cratera Gale

O estudo, publicado na revista Comunicações Terra e Meio Ambiente em 7 de julho, procurou solos na Terra com materiais comparáveis ​​à Cratera Gale de Marte. Os cientistas costumam usar o solo para descrever a história ambiental, pois os minerais presentes podem contar a história da evolução da paisagem ao longo do tempo. Entender mais sobre como esses materiais se formaram pode ajudar a responder a perguntas de longa data sobre as condições históricas no planeta vermelho. Os solos e rochas da Cratera Gale fornecem um registro do clima de Marte entre 3 e 4 bilhões de anos atrás, durante uma época de água relativamente abundante no planeta – e o mesmo período de tempo que viu a vida aparecer pela primeira vez na Terra.

“Gale Crater é um leito de lago paleo — obviamente havia água presente. Mas quais eram as condições ambientais quando a água estava lá?”, diz Anthony Feldman, um cientista do solo e geomorfologista agora no DRI. “Nós nunca encontraremos um análogo direto para a superfície marciana, porque as condições são muito diferentes entre Marte e a Terra. Mas podemos olhar para tendências sob condições terrestres e usá-las para tentar extrapolar para questões marcianas.”

Planaltos da Terra Nova
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O local do estudo nas Tablelands de Newfoundland. Crédito: Anthony Feldman/DRI

Desafios na análise de materiais marcianos

O Curiosity Rover da NASA vem investigando a Cratera Gale desde 2011 e encontrou uma infinidade de materiais de solo conhecidos como “material amorfo de raios X”. Esses componentes do solo não têm a estrutura atômica repetitiva típica que define os minerais e, portanto, não podem ser facilmente caracterizados usando técnicas tradicionais como difração de raios X. Quando raios X são disparados em materiais cristalinos como um diamante, por exemplo, os raios X se espalham em ângulos característicos com base na estrutura interna do mineral. No entanto, o material amorfo de raios X não produz essas “impressões digitais” características. Este método de difração de raios X foi usado pelo Curiosity Rover para demonstrar que o material amorfo de raios X compreendia entre 15 e 73% das amostras de solo e rocha testadas na Cratera Gale.

“Você pode pensar em materiais amorfos de raios X como gelatina”, diz Feldman. “É essa sopa de diferentes elementos e produtos químicos que simplesmente deslizam uns sobre os outros.”

O Curiosity Rover também conduziu análises químicas em amostras de solo e rocha, descobrindo que o material amorfo era rico em ferro e sílica, mas deficiente em alumínio. Além das informações químicas limitadas, os cientistas ainda não entendem o que é o material amorfo, ou o que sua presença implica sobre o ambiente histórico de Marte. Descobrir mais informações sobre como esses materiais enigmáticos se formam e persistem na Terra pode ajudar a responder perguntas persistentes sobre o planeta vermelho.

Estudos de campo imitando as condições marcianas

Feldman e seus colegas visitaram três locais em busca de material amorfo de raios X semelhante: os Tablelands do Parque Nacional Gros Morne em Newfoundland, as Montanhas Klamath do norte da Califórnia e o oeste de Nevada. Esses três locais tinham solos serpentinos que os pesquisadores esperavam ser quimicamente semelhantes ao material amorfo de raios X na Cratera Gale: rico em ferro e silício, mas carente de alumínio. Os três locais também forneceram uma gama de precipitação, queda de neve e temperatura que poderia ajudar a fornecer insights sobre o tipo de condições ambientais que produzem material amorfo e incentivam sua preservação.

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Em cada local, a equipe de pesquisa examinou os solos usando análise de difração de raios X e microscopia eletrônica de transmissão, o que permitiu que eles vissem os materiais do solo em um nível mais detalhado. As condições subárticas de Newfoundland produziram materiais quimicamente semelhantes aos encontrados na Cratera Gale, que também careciam de estrutura cristalina. Os solos produzidos em climas mais quentes, como Califórnia e Nevada, não.

“Isso mostra que você precisa da água ali para formar esses materiais”, diz Feldman. “Mas precisa ser frio, com condições de temperatura média anual quase congelantes para preservar o material amorfo nos solos.”

O material amorfo é frequentemente considerado relativamente instável, o que significa que, em nível atômico, os átomos ainda não se organizaram em suas formas finais, mais cristalinas. “Há algo acontecendo na cinética — ou na taxa de reação — que está desacelerando-a para que esses materiais possam ser preservados em escalas de tempo geológicas”, diz Feldman. “O que estamos sugerindo é que condições muito frias, próximas do congelamento, são um fator limitante cinético específico que permite que esses materiais se formem e sejam preservados.”

“Este estudo melhora nossa compreensão do clima de Marte”, diz Feldman. “Os resultados sugerem que a abundância deste material na Cratera Gale é consistente com condições subárticas, semelhantes ao que veríamos, por exemplo, na Islândia.”

Referência: “Material amorfo de raios X rico em Fe registra clima passado e persistência de água em Marte” por Anthony D. Feldman, Elisabeth M. Hausrath, Elizabeth B. Rampe, Valerie Tu, Tanya S. Peretyazhko, Christopher DeFelice e Thomas Sharp, 7 de julho de 2024, Comunicações Terra e Meio Ambiente.
DOI: 10.1038/s43247-024-01495-4



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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.