Marte ainda está vulcanicamente ativo? Novo estudo diz que talvez

Vista orbital do Mars Express do Olympus Mons, o vulcão mais alto de Marte, estendendo-se a 22 km (72.000 pés) acima das planícies marcianas vermelhas. O Olympus Mons é 2 1/2 vezes mais alto que o Monte Everest! Imagem via ESA / Justin Cowart.

Marte ainda está vulcanicamente ativo? À primeira vista, não pareceria, já que nenhuma erupção foi observada em nenhum dos numerosos vulcões que pontilham a superfície do deserto. Descobertas recentes da sonda InSight da NASA mostraram que ainda há pelo menos alguma atividade geológica residual subterrânea, no entanto, na forma de maremotos. Agora, um estudo recém-anunciado de um meteorito marciano forneceu a primeira evidência do que os cientistas chamam de convecção de magma em Marte – um aumento e queda de correntes em material derretido sob a superfície de Marte – que ocorreram no manto do planeta algumas centenas de milhões de anos atrás. Talvez esse lento movimento de magma sob a crosta de Marte ainda ocorra hoje.

As novas descobertas revisadas por pares foram publicadas na revista Meteoritics & Planetary Science em 7 de maio de 2020.

Os resultados intrigantes – relatados no ScienceAlert por Michelle Star em 11 de maio de 2020 – vêm de um novo estudo do meteorito Tissint Marciano. Um meteorito marciano é uma rocha ejetada de Marte, provavelmente através de um evento de impacto, que atravessou o espaço interplanetário e finalmente aterrou na Terra. Encontrado no Marrocos em 18 de julho de 2011, o meteorito Tissint se originou das profundezas de Marte. Tissint já foi objeto de muitos estudos, mas desta vez os pesquisadores descobriram algo surpreendente. O meteorito continha cristais de olivina, minerais formadores de rochas comumente encontrados na crosta terrestre.

Quando esses cristais foram examinados mais de perto, verificou-se que eles só poderiam ter se formado na mudança de temperatura nas correntes de convecção do magma.

Os cristais são estimados em 674 a 582 milhões de anos, relativamente jovens geologicamente falando, então a implicação é que Marte ainda estava vulcanicamente ativo na época. O geólogo planetário Nicola Mari, da Universidade de Glasgow, disse:

Não havia evidência anterior de convecção em Marte, mas a pergunta ‘Marte ainda é um planeta vulcanicamente ativo?’ Foi investigada anteriormente usando métodos diferentes. No entanto, este é o primeiro estudo que comprova a atividade no interior de Marte, de um ponto de vista puramente químico, em amostras marcianas reais.

Diagrama de uma possível câmara de magma em Marte antigo. O meteorito Tissint pode ter se originado de um lugar como este, abaixo da superfície de Marte. Imagem via Mari et al./ Meteorítica e Ciência Planetária, 2020 / ScienceAlert.

Os cristais de olivina teriam se formado dentro de uma câmara de magma no subsolo. A olivina é comum no manto da Terra e até em meteoritos. Mas os pesquisadores notaram algo estranho nos cristais de olivina em Tissint. Eles tinham faixas espaçadas irregularmente compostas de fósforo. É um processo conhecido na Terra, chamado captura de solutos, onde, durante a solidificação rápida, o soluto (a substância dissolvida em uma solução) pode ser incorporado na fase sólida em uma concentração significativamente diferente daquela prevista pela termodinâmica de equilíbrio.

Mari explicou:

Isso ocorre quando a taxa de crescimento de cristais excede a taxa na qual o fósforo pode se difundir através da fusão, assim, o fósforo é obrigado a entrar na estrutura do cristal em vez de ‘nadar’ no magma líquido. Na câmara de magma que gerou a lava que estudei, a convecção era tão vigorosa que as olivinas foram movidas do fundo da câmara (mais quente) para o topo (mais frio) muito rapidamente, para ser preciso, isso provavelmente gerou taxas de resfriamento de 15-30 graus Celsius por hora [cerca de 27-55 graus Fahrenheit] para as olivinas.

O meteorito Tissint. Imagem via Alain Herzog / EPFL.

Do artigo:

O meteorito marciano Tissint é um incomum shergotita olivina-fírica, proveniente de um derretimento derivado de manto dentro de uma câmara de magma profunda. Aqui, relatamos dados de elementos principais e de traços para olivina e piroxeno de Tissint e usamos esses dados para fornecer novas idéias sobre a dinâmica da câmara de magma de Tissint. A presença de bandas ricas em fósforo oscilatório irregularmente espaçadas (P) na olivina, juntamente com evidências geoquímicas indicativas de um sistema magmático fechado, implica que os grãos de olivina foram sujeitos a aprisionamento de soluto causado por convecção vigorosa de cristal na câmara de magma de Tissint. As temperaturas de equilíbrio calculadas para os núcleos de olivina (cristalização) mais precoces da cristais sugerem uma temperatura de fonte de magma de Tissint de 1680 graus Celsius [3056 graus Fahrenheit] e uma temperatura local do manto marciano de 1560 graus Celsius [2840 graus F] durante o final da Amazônia. sendo consistente com a temperatura ambiente do manto da Terra Arqueana.

Como os pesquisadores sabem que o meteorito veio originalmente das profundezas da crosta de Marte? Os cristais de olivina maiores continham traços de níquel e cobalto. Isso, junto com as evidências anteriores, mostra que o meteorito já deve ter sido parte de rochas de 40 a 80 quilômetros abaixo da superfície.

Imagens de raios-x em cores falsas de 2 seções finas do meteorito Tissint. Os cristais de olivina incorporados estão marcados com OI. Imagem via Mari et al./ Meteoritics & Planetary Science, 2020 / Wiley Online Library.

Com todos esses dados, os pesquisadores puderam estimar as temperaturas no manto marciano no momento em que os cristais se formaram. Eles chegaram a 1.560 graus Celsius (2840 graus F) durante o período tardio da Amazônia em Marte. Isso é muito mais quente do que se pensava anteriormente, quase tão quente quanto 1.650 graus Celsius (3002 F) durante o Archean Eon na Terra, de 4 a 2,5 bilhões de anos atrás. Isso é recente o suficiente, geologicamente, para sugerir que Marte ainda pode ter convecção de magma ativa ainda hoje. Mari disse:

Eu realmente acho que Marte poderia ser um mundo ainda vulcanicamente ativo hoje, e esses novos resultados apontam para isso. Podemos não ver uma erupção vulcânica em Marte nos próximos 5 milhões de anos, mas isso não significa que o planeta esteja inativo. Isso poderia significar apenas que o tempo entre as erupções entre Marte e a Terra é diferente e, em vez de ver uma ou mais erupções por dia (como na Terra), poderíamos ver uma erupção marciana a cada n milhões de anos.

Portanto, Marte ainda pode estar vulcanicamente ativo hoje – como nos últimos tempos geológicos -, mas as erupções são espaçadas por alguns milhões de anos, segundo os pesquisadores. Seria incrível ver uma erupção vulcânica em Marte, já que os maiores vulcões do planeta são muito maiores que os da Terra. O Olympus Mons, o maior de todos, é mais alto que o Monte Everest!

Nicola Mari, da Universidade de Glasgow, principal autor do novo estudo. Imagem via Twitter.

Em 2014, foi relatado que o meteorito Tissint pode conter vestígios de atividade microbiana antiga. De acordo com Philippe Gillet, diretor da École Polytechnique de Lausanne (EPFL, Suíça), Laboratório de Ciências da Terra e Planetárias:

Insistir na certeza é imprudente, particularmente em um tópico tão sensível. Estou completamente aberto à possibilidade de que outros estudos possam contradizer nossas descobertas. No entanto, nossas conclusões são tais que reacenderão o debate sobre a possível existência de atividade biológica em Marte – pelo menos no passado. Até o momento, não há outra teoria que consideremos mais convincente.

Enquanto o júri ainda está de olho nos possíveis traços de vida, Tissint mostrou, no mínimo, que Marte já foi muito mais ativo geologicamente do que é agora.

Conclusão: Um novo estudo de um antigo meteorito marciano sugere que Marte era mais vulcanicamente ativo algumas centenas de milhões de anos atrás do que se pensava anteriormente, e ainda pode estar ativo hoje.


Publicado em 24/05/2020 07h58

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