Cientistas discutem sobre lagos subterrâneos em Marte

Se os reservatórios de água subterrânea realmente existirem em Marte, as implicações tanto para a exploração humana quanto para a possível vida microbiana seriam de longo alcance.

A equipe que propôs os lagos polares subterrâneos diz que agora há mais provas do que nunca.

O debate sobre a existência de água subterrânea em Marte está esquentando, embora alguns cientistas argumentem que é muito frio lá. Outros, entretanto, dizem que agora há melhores evidências do que nunca de depósitos líquidos perto do pólo sul marciano.

Encontrar a resposta real, diz o geofísico Daniel Lalich, da Universidade de Cornell, um crítico da ideia, pode exigir que façamos uma busca detalhada para procurar o líquido – embora se pense que ele esteja localizado a cerca de 1,6 km abaixo da superfície marciana.

“Isso não vai acontecer tão cedo”, diz Lalich à Astronomy. “Mas se queremos saber conclusivamente, então [perfurar] pode ser o único caminho.”

Existem lagos subterrâneos em Marte?

Os cientistas propuseram em estudos em 2018 e 2020 que as reflexões brilhantes de radar observadas pela sonda Mars Express foram causadas por depósitos de água líquida. Essa água suspeita, que se acredita ser aquecida pelo calor do interior do planeta, foi rastreada abaixo das camadas congeladas de gelo e poeira ao redor do pólo sul marciano – uma área muito maior do que a calota de gelo visível do sul de Marte.

As reflexões pareciam muito diferentes dos sinais de radar geralmente causados pelo gelo e ocorreram apenas em uma pequena área da região de Ultimi Scopuli, a cerca de 480 km do polo geográfico.

Mars Express encontra mais água subterrânea em Marte

A análise sugeriu que as reflexões foram causadas por uma interface abrupta entre o gelo e um material desconhecido que absorveu mais do sinal do radar. Os pesquisadores interpretaram esse material desconhecido como depósitos de água líquida.

A imprensa, no entanto, chamou o maior dos depósitos de “lago subterrâneo em Marte”.

Então, no final do mês passado, muitos dos mesmos cientistas publicaram um terceiro estudo na Nature Communications, que afirmou suas descobertas anteriores e argumentou contra outras interpretações.

Se esses depósitos de água líquida realmente existem abaixo da superfície marciana, eles provavelmente contêm a única água líquida presente em Marte. E isso pode ter um impacto profundo em como buscamos a vida marciana.

Os dados de radar que apontam para a existência de depósitos de água subterrâneos são sobrepostos aqui em uma foto da calota de gelo do sul de Marte e da região circundante. ESA/DLR/FU Berlim

Procurando por vida marciana no subsolo

Pensa-se que as camadas congeladas de Marte são compostas principalmente de gelo de água. E se o gelo derreter onde essas camadas encontram a crosta, a água derretida pode formar análogos marcianos dos lagos subglaciais que existem sob a camada de gelo da Antártida na Terra.

Até agora, os cientistas encontraram mais de 400 lagos subglaciais na Antártida. O maior é o Lago Vostok, que tem aproximadamente o tamanho do Lago Ontário e está enterrado sob mais de 3 km de gelo.

Alguns desses lagos estão repletos de microorganismos que parecem estar se alimentando de minerais na rocha britada. Isso sugere que, se Marte tivesse água na superfície no passado, e se a vida tivesse evoluído lá, alguns micróbios marcianos ainda poderiam sobreviver hoje nesses depósitos líquidos.

“Na Antártida, existem bactérias em todos os lugares – no gelo, na superfície dos lagos [subglaciais] e na água dos lagos”, disse a geofísica Elena Pettinelli, da Universidade Roma Tre, na Itália, e autora do estudo mais recente. “Então essa é a esperança em Marte.”

Ela diz que parece haver vários corpos de água subterrâneos na região de Marte Ultimi Scopuli, com o maior de até 20 km de diâmetro. Mas não se sabe quão profundos são os depósitos, ou se são muito mais do que veias líquidas incrustadas no gelo.

Como os lagos de Marte diferem dos lagos da Terra

De qualquer forma, é improvável que os depósitos de água sejam como os lagos subglaciais da Terra. Isso porque, para permanecerem descongelados em temperaturas tão baixas, os lagos marcianos teriam que estar saturados de sais.

Enquanto isso, os críticos argumentam que Marte é muito frio para que até mesmo a salmoura hiper-salina – água com níveis extremamente altos de sais dissolvidos – permaneça líquida no subsolo. Para investigar, a equipe de Pettinelli estudou como os pulsos de radar foram absorvidos pelas camadas de gelo e poeira, o que os ajudou a modelar como o calor flui do interior do planeta através da região congelada.

Sua pesquisa sugere que temperaturas mais quentes que -100 graus Fahrenheit (-73 Celsius) abaixo da base das camadas congeladas – o chamado gelo basal – são uma “suposição razoável”. F (?43 C), que seria quente o suficiente para que a água hipersalina existisse na forma líquida.

Este mapa revela a espessura variável dos depósitos em camadas na região polar sul de Marte, conforme medido pelo instrumento Mars Advanced Radar for Subsurface and Ionospheric Sounding (MARSIS) da Mars Express.

NASA/JPL/ASI/ESA/Univ. de Roma/MOLA Science Team/USGS


Mas o geofísico Stefano Nerozzi, da Universidade do Arizona, que não esteve envolvido no estudo mais recente, observa que, de acordo com a modelagem do fluxo de calor, a temperatura mais quente abaixo das camadas de base é de cerca de -112 F (-80 C). Isso é muito frio para que qualquer água permaneça na forma líquida – mesmo a água com a concentração máxima possível do sal perclorato de cálcio, que dá à água o ponto de congelamento mais baixo possível, mas é incomum no hemisfério sul de Marte.

“Mesmo em seu cenário mais otimista, o gelo basal ainda está muito frio para derreter”, diz ele à Astronomy.

Por que a água subterrânea de Marte permaneceu escondida?

O novo estudo também aborda por que os sinais de água subterrânea não foram vistos por outra sonda, a Mars Reconnaissance Orbiter (MRO). Os pesquisadores argumentam que o radar do MRO não usa as mesmas frequências de rádio que o radar da Mars Express, impedindo-o de penetrar fundo o suficiente para detectar o líquido.

Lalich explica que isso é consequência das frequências de rádio mais altas que o radar MRO usa para obter sua resolução mais alta. Ele também acrescenta que continuará a ser um problema até que um radar mais novo seja implantado em uma futura sonda.

Mas Lalich também está preocupado que o novo estudo rejeite a ideia de que os reflexos do radar possam ser causados por interferência de rádio da estrutura das camadas de gelo e poeira, uma questão que ele detalha em pesquisas recentes na Nature Astronomy.

A equipe de Pettinelli examinou isso também. Mas sua análise conclui que os novos valores para a absorção do sinal de radar sugerem que a interferência não é um problema. No entanto, “o spread de valores que eles obtêm é enorme, e esse spread enorme é realmente uma boa evidência de interferência”, diz Lalich.

Se os humanos eventualmente se aventurarem em Marte pessoalmente, a calota de gelo do sul do Planeta Vermelho pode ser uma região de particular interesse. ESA/DLR/FU Berlim

Então, a água deles é realmente líquida em Marte?

Os defensores da água subterrânea em Marte podem apontar para outro estudo recente na Nature Astronomy, que relata o que poderia ser uma evidência indireta de um lago subterrâneo em Marte. E eles encontraram na superfície marciana.

O glaciologista Neil Arnold, da Universidade de Cambridge, disse à Astronomy que sua equipe detectou uma depressão na paisagem congelada acima do maior suposto depósito de água em Ultimi Scopuli. A evidência vem na forma de dados de altímetro a laser da Mars Global Surveyor.

Depressões semelhantes foram detectadas acima de lagos subglaciais na Antártida, onde são causadas por mudanças na velocidade do gelo sobrejacente devido ao menor atrito da água por baixo. Mas a depressão em Marte é leve e não é uma evidência conclusiva de um lago subterrâneo.

“Há uma variação sutil na inclinação local”, diz Arnold. Do meio, “você não pensaria que estava subindo uma colina”.

Pettinelli admite que a questão dos depósitos de água em Marte permanecerá sem solução por muitos anos. Mas “se houver mais evidências sobre a possibilidade de haver um lago lá, isso faz você pensar na exobiologia”, diz ela, usando um termo para vida alienígena.

E Lalich observa que diferentes pesquisadores têm ideias diferentes sobre a causa dos reflexos de radar em Ultimi Scopuli, mas ninguém pode saber com certeza. “Não é como se tivéssemos uma imagem detalhada de como é lá embaixo”, diz ele.


Publicado em 30/10/2022 22h37

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