Usando dados do InSight Lander da NASA em Marte, os sismólogos da Rice University fizeram as primeiras medições diretas de três limites de subsuperfície, desde a crosta até o núcleo do planeta vermelho.
“Em última análise, isso pode nos ajudar a entender a formação planetária”, disse Alan Levander, co-autor de um estudo disponível online esta semana na Geophysical Research Letters. Embora a espessura da crosta de Marte e a profundidade de seu núcleo tenham sido calculadas com vários modelos, Levander disse que os dados do InSight permitem as primeiras medições diretas, que podem ser usadas para verificar modelos e, finalmente, para melhorá-los.
“Na ausência de tectônica de placas em Marte, sua história inicial é preservada principalmente em comparação com a Terra”, disse o co-autor do estudo Sizhuang Deng, um estudante de graduação em Rice. “As profundas estimativas dos limites sísmicos marcianos podem fornecer indicações para entender melhor seu passado, bem como a formação e evolução de planetas terrestres em geral”.
Encontrar pistas sobre o interior de Marte e os processos que o formaram são os principais objetivos do InSight, um módulo de aterrissagem robótico que aterrissou em novembro de 2018. O sismômetro em forma de cúpula da sonda permite que os cientistas ouçam fracos rumores dentro do planeta, da mesma maneira que um médico pode ouvir os batimentos cardíacos de um paciente com um estetoscópio.
Sismômetros medem vibrações de ondas sísmicas. Como ondulações circulares que marcam o local onde uma pedra perturbava a superfície de uma lagoa, as ondas sísmicas fluem através dos planetas, marcando a localização e o tamanho das perturbações, como ataques de meteoros ou terremotos, que são apropriadamente chamados marsquakes no planeta vermelho. O sismômetro do InSight registrou mais de 170 deles de fevereiro a setembro de 2019.
As ondas sísmicas também são sutilmente alteradas à medida que passam por diferentes tipos de rochas. Os sismólogos estudam os padrões das gravações sismográficas na Terra há mais de um século e podem usá-los para mapear a localização de depósitos de petróleo e gás e estratos muito mais profundos.
“A maneira tradicional de investigar estruturas abaixo da Terra é analisar sinais de terremotos usando redes densas de estações sísmicas”, disse Deng. “Marte é muito menos ativo tectonicamente, o que significa que terá muito menos eventos de terremoto em comparação com a Terra. Além disso, com apenas uma estação sísmica em Marte, não podemos empregar métodos que dependam de redes sísmicas”.
Levander, professor de Rice, Carey Croneis, de Ciências da Terra, Ambientais e Planetárias e Deng analisou os dados de sismologia do InSight em 2019 usando uma técnica chamada autocorrelação de ruído ambiente. “Ele usa dados contínuos de ruído gravados pela única estação sísmica em Marte para extrair sinais de reflexão pronunciados das fronteiras sísmicas”, disse Deng.
O primeiro limite medido por Deng e Levander é a divisão entre a crosta e o manto de Marte, a quase 35 quilômetros de profundidade.
A segunda é uma zona de transição dentro do manto, onde os silicatos de ferro e magnésio sofrem uma alteração geoquímica. Acima da zona, os elementos formam um mineral chamado olivina e, embaixo dela, calor e pressão os comprimem em um novo mineral chamado wadsleyita. Conhecida como a transição olivina-wadsleyita, essa zona foi encontrada entre 1.110-1.170 quilômetros entre 690 e 727 milhas abaixo do InSight.
“A temperatura na transição olivina-wadsleyita é uma chave importante para a construção de modelos térmicos de Marte”, disse Deng. “A partir da profundidade da transição, podemos calcular facilmente a pressão e, com isso, podemos derivar a temperatura”.
O terceiro limite que ele e Levander mediram é a fronteira entre o manto de Marte e seu núcleo rico em ferro, que eles encontraram a cerca de 1.520 a 1.600 quilômetros abaixo da sonda. Uma melhor compreensão desse limite “pode fornecer informações sobre o desenvolvimento do planeta, tanto do ponto de vista químico quanto térmico”, disse Deng.
Publicado em 06/08/2020 06h45
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