Estrias escuras em Marte podem ser causadas por sais e gelo derretido

Uma amostra da crosta análogo de Marte (imitação de solo marciano) contendo sais de sulfato (azul e rosa). O novo estudo sugere que tais sais e gelo derretido logo abaixo da superfície de Marte podem causar estrias escuras enigmáticas nas encostas voltadas para o sol. Imagem via Janice Bishop / SETI Institute.

Pesquisadores do Instituto SETI dizem que estrias escuras misteriosas nas encostas voltadas para o sol em Marte, debatidas há anos, podem ser pequenos deslizamentos de terra causados por uma combinação de sais e gelo derretido logo abaixo da superfície.

Há anos, os cientistas vêm tentando descobrir o que causa estranhas estrias escuras nas encostas marcianas chamadas de linhas de encostas recorrentes. Eles tendem a ser encontrados em encostas voltadas para o sol e continuam se repetindo nos mesmos lugares, daí a palavra “recorrente” no nome. Diferentes estudos sugeriram tudo, desde breves fluxos de água salgada ou subterrânea até deslizamentos de terra secos. Uma nova teoria combina elementos de ambos. Os resultados intrigantes revisados por pares foram publicados na Science Advances em 3 de fevereiro de 2021.

Uma nova teoria de uma equipe de pesquisadores do Instituto de Astrobiologia da NASA do SETI Institute sugere que o mecanismo das estrias é o derretimento de gelo em pequena escala em um manto solto de poeira, rochas quebradas e outros materiais próximos à superfície marciana. Esta atividade causa pequenas mudanças na superfície, que então crescem e se expandem devido às tempestades de vento e poeira. Os pesquisadores dizem que as finas camadas de gelo derretido são causadas por interações de gelo de água, sais de cloro e sulfatos abaixo da superfície. Isso cria uma lama que causa sumidouros, colapso do solo, levante e fluxos de superfície. Conforme a equipe descreve:

Nossos resultados demonstram que as interações de sulfatos e sais de cloro em solos de granulação fina em Marte podem absorver água, expandir, deliquetar, causar subsidência, formar crostas, romper superfícies e, por fim, produzir deslizamentos de terra após o carregamento de poeira nessas superfícies instáveis.

Diagrama de grãos minerais e do solo a -50 a -40 graus Celsius (-58 a -40 graus Fahrenheit). Alguns cristais de gelo minúsculos (flocos de neve azuis) e algumas moléculas de água líquida (ovais azuis) estão presentes ao longo da superfície de outras partículas (formas laranja e marrom). Imagem via Janice Bishop / SETI Institute.

Este não é o primeiro estudo a sugerir sais de cloro como possíveis contribuintes, mas é o primeiro a incluir observações com um modelo de atividade próximo à superfície com base em observações de campo e experimentos de laboratório.

Paralelos úteis vistos na Terra são as formações semelhantes encontradas nos Vales Secos McMurdo na Antártica, perto do Mar Morto em Israel e no Salar de Pajonales no Deserto de Atacama. Nesses locais, os sais interagem com a água ou gesso no subsolo e criam perturbações na superfície, incluindo colapsos e deslizamentos de terra. Como observou o membro da equipe Nancy Hinman, da Universidade de Montana:

Durante meu trabalho de campo no Salar de Pajonales, um leito de sal seco no norte do Chile, observei numerosos exemplos da ação dos sais na geologia local. É gratificante descobrir que ele também pode desempenhar um papel na formação de Marte.

Então, como os cientistas testaram sua nova teoria?

As faixas escuras, ou Recurring Slope Lineae, na Cratera Palikir em Marte foram vistas pelo Mars Reconnaissance Orbiter da NASA em seis ocasiões diferentes. Imagem via NASA / JPL / University of Arizona / SETI Institute.

Os pesquisadores usaram amostras análogas de Marte de material contendo sais e sulfatos de cloro e as submeteram a temperaturas frias semelhantes às encontradas em Marte. Perto de -50 graus Celsius (-58 graus Fahrenheit), os pesquisadores descobriram que se formou gelo lamacento. Quando as temperaturas ficaram um pouco mais altas, de -40 a -20 C (-40 a -4 F), o gelo gradualmente começou a derreter. O membro da equipe Merve Yesilbas da Universidade de Umeå explicou:

Sondar o comportamento de baixa temperatura do permafrost análogo de Marte no laboratório com espectroscopia infravermelha revelou que finas camadas de água líquida estavam se formando ao longo das superfícies dos grãos enquanto os solos salgados derretiam sob temperaturas abaixo de zero, como Marte.

Neste cenário, se a água estiver envolvida, é em quantidades minúsculas em filmes finos, ainda menos do que as salmouras salgadas postuladas anteriormente. As moléculas de água seriam transferidas entre os sulfatos e os cloretos. Bispo disse:

Fiquei emocionado ao observar essas reações rápidas da água com sais de sulfato e cloro em nossos experimentos de laboratório e o colapso resultante e elevação do solo análogo de Marte em pequena escala, replicando colapso geológico e recursos de elevação em sistemas cársticos, reservatórios de sal e colapso de edifícios em grande escala.

Buracos no Wadi Ze’elim, perto do Mar Morto, em Israel. Os processos que os criam podem ser semelhantes aos que criam as estrias escuras em Marte. Imagem via Yoseph Yechieli / Gideon Baer / Pesquisa Geológica de Israel / Instituto SETI.

Os vales secos da Antártica são um excelente exemplo das condições marcianas vistas na Terra. A superfície é modificada por ventos secos, mas abaixo do solo há permafrost. Outro colaborador, Zachary Burton, da Universidade de Stanford, disse:

Os sedimentos nos vales secos fornecem uma excelente base de teste para processos que podem estar ocorrendo em Marte. A presença de elevadas concentrações de sulfatos e cloretos alguns centímetros abaixo da dura paisagem do Vale Wright apresenta a possibilidade intrigante de que essas associações mineralógicas relacionadas à água e processos associados também possam existir em Marte.

Parece razoável que reações químicas semelhantes possam ocorrer abaixo da superfície de Marte, porque sabemos que a subsuperfície é rica em gelo de água em muitos lugares. Perto do equador, onde a maioria das estrias escuras está localizada, as temperaturas seriam periodicamente quentes o suficiente para a formação de salmouras em microescala. Isso também pode ajudar a explicar algumas das outras ravinas em Marte, que se assemelham a ravinas formadas por água corrente na Terra. De acordo com a membro da equipe Virginia Gulick do SETI Institute:

Os sistemas de ravinas tributárias presentes ao longo das encostas norte (voltada para o pólo) e nordeste da Cratera Krupac e Lineae Declive Recorrente mais abaixo na parede da cratera nesta região podem estar associados a características de superfície produzidas por meio da atividade de salmoura próxima à superfície, de acordo com nosso modelo.

Se este modelo estiver correto, então a água ainda pode estar envolvida na formação das estrias escuras, apenas muito menos do que anteriormente teorizado. Pode, no entanto, ainda ter implicações para a astrobiologia e possível vida microscópica em Marte, seja no passado ou agora. Também há evidências de que lagos subterrâneos em Marte ainda existem hoje, sob geleiras, onde os sais podem ajudá-los a permanecer líquidos. Lagos semelhantes podem ser encontrados sob o gelo polar e geleiras da Terra. O gelo também é abundante em Marte, e não apenas nas calotas polares. O módulo de pouso Phoenix até escavou alguns com sua concha de apenas alguns centímetros abaixo da superfície em 2008.

Janice Bishop do Instituto SETI disse:

Estou animado com a perspectiva de água líquida em microescala em Marte, em ambientes próximos à superfície, onde gelo e sais são misturados com o solo. Isso poderia revolucionar nossa perspectiva sobre a química ativa logo abaixo da superfície de Marte hoje.

Resumindo: estranhas faixas escuras em encostas voltadas para o sol em Marte, debatidas há anos, podem ser pequenos deslizamentos de terra causados por uma combinação de sais e gelo derretido logo abaixo da superfície, diz um novo estudo.


Publicado em 20/02/2021 16h54

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