Cientistas observaram ondas sísmicas viajando pelo núcleo de Marte pela primeira vez e confirmaram as previsões do modelo da composição do núcleo.
Uma equipe de pesquisa internacional – que incluía sismólogos da Universidade de Maryland – usou dados sísmicos adquiridos pelo módulo InSight da NASA para medir diretamente as propriedades do núcleo de Marte, encontrando um núcleo de liga de ferro completamente líquido com altas porcentagens de enxofre e oxigênio. Publicado no Proceedings of the National Academy of Sciences em 24 de abril de 2023, essas descobertas revelam novos insights sobre como Marte se formou e as diferenças geológicas entre a Terra e Marte que podem, em última análise, desempenhar um papel na manutenção da habitabilidade planetária.
“Em 1906, os cientistas descobriram pela primeira vez o núcleo da Terra observando como as ondas sísmicas dos terremotos eram afetadas ao viajar através dele”, disse o professor associado de geologia da UMD, Vedran Lekic, segundo autor do artigo. “Mais de cem anos depois, estamos aplicando nosso conhecimento sobre ondas sísmicas a Marte. Com o InSight, finalmente descobrimos o que há no centro de Marte e o que torna Marte tão semelhante, mas distinto da Terra.”
Para determinar essas diferenças, a equipe rastreou a progressão de dois eventos sísmicos distantes em Marte, um causado por um terremoto e outro por um grande impacto, e detectou ondas que viajaram pelo núcleo do planeta. Ao comparar o tempo que essas ondas levaram para percorrer Marte com as ondas que permaneceram no manto, e combinando essa informação com outras medições sísmicas e geofísicas, a equipe estimou a densidade e a compressibilidade do material pelo qual as ondas viajaram. Os resultados dos pesquisadores indicaram que Marte provavelmente tem um núcleo completamente líquido, ao contrário da combinação da Terra de um núcleo externo líquido e um núcleo interno sólido.
Além disso, a equipe inferiu detalhes sobre a composição química do núcleo, como a quantidade surpreendentemente grande de elementos leves (elementos com baixo número atômico) – ou seja, enxofre e oxigênio – presentes na camada mais interna de Marte. As descobertas da equipe sugeriram que um quinto do peso do núcleo é composto por esses elementos. Essa alta porcentagem difere acentuadamente da proporção de peso comparativamente menor de elementos leves no núcleo da Terra, indicando que o núcleo de Marte é muito menos denso e mais compressível do que o núcleo da Terra, uma diferença que aponta para diferentes condições de formação para os dois planetas.
“Você pode pensar desta forma; as propriedades do núcleo de um planeta podem servir como um resumo sobre como o planeta se formou e como evoluiu dinamicamente ao longo do tempo. O resultado final dos processos de formação e evolução pode ser a geração ou ausência de condições de manutenção da vida”, explicou o professor associado de geologia da UMD, Nicholas Schmerr, outro coautor do artigo. “A singularidade do núcleo da Terra permite gerar um campo magnético que nos protege dos ventos solares, permitindo-nos manter a água. O núcleo de Marte não gera esse escudo protetor e, portanto, as condições da superfície do planeta são hostis à vida.”
Embora Marte atualmente não tenha um campo magnético, os cientistas levantam a hipótese de que já houve uma blindagem magnética semelhante ao campo gerado pelo núcleo da Terra devido a traços de magnetismo remanescentes na crosta de Marte. Lekic e Schmerr observaram que isso pode significar que Marte evoluiu gradualmente para suas condições atuais, passando de um planeta com um ambiente potencialmente habitável para um incrivelmente hostil. As condições no interior desempenham um papel fundamental nessa evolução, assim como os impactos violentos, segundo os pesquisadores.
“É como um quebra-cabeça de certa forma”, disse Lekic. “Por exemplo, existem pequenos vestígios de hidrogênio no núcleo de Marte. Isso significa que deve haver certas condições que permitiram que o hidrogênio estivesse lá, e temos que entender essas condições para entender como Marte evoluiu para o planeta que ele é hoje.”
As descobertas da equipe confirmaram a precisão das estimativas de modelagem atuais que visam desvendar as camadas escondidas sob a superfície de um planeta. Para geofísicos como Lekic e Schmerr, pesquisas como essa também estão abrindo caminho para futuras expedições geofísicas a outros corpos celestes, incluindo planetas como Vênus e Mercúrio.
“Este foi um grande esforço, envolvendo técnicas sismológicas de ponta que foram aprimoradas na Terra, em conjunto com novos resultados de físicos minerais e as percepções dos membros da equipe que simulam como os interiores planetários mudam ao longo do tempo”, observou Jessica Irving, professor sênior da Universidade de Bristol e primeiro autor do estudo. “Mas o trabalho valeu a pena e agora sabemos muito mais sobre o que está acontecendo dentro do núcleo marciano”.
“Embora a missão InSight tenha terminado em dezembro de 2022 após quatro anos de monitoramento sísmico, ainda estamos analisando os dados coletados”, disse Lekic. “InSight continuará a influenciar a forma como entendemos a formação e evolução de Marte e outros planetas nos próximos anos.”
Publicado em 26/04/2023 07h06
Artigo original:
Estudo original: