O ESA-Roscosmos ExoMars Trace Gas Orbiter detectou quantidades significativas de água no coração do dramático sistema de cânions de Marte, Valles Marineris.
A água, que está escondida sob a superfície de Marte, foi encontrada pelo instrumento FREND do Trace Gas Orbiter (TGO), que está mapeando o hidrogênio – uma medida do conteúdo de água – no medidor do solo superior de Marte.
Embora se saiba que existe água em Marte, a maior parte é encontrada nas regiões polares frias do planeta como gelo. O gelo de água não é encontrado exposto na superfície perto do equador, pois as temperaturas aqui não são frias o suficiente para que o gelo de água exposto seja estável.
Missões incluindo a Mars Express da ESA procuraram água perto da superfície – como gelo cobrindo grãos de poeira no solo, ou bloqueados em minerais – em latitudes mais baixas de Marte, e encontraram pequenas quantidades. No entanto, esses estudos exploraram apenas a própria superfície do planeta; podem existir reservas de água mais profundas, cobertas por poeira.
“Com o TGO, podemos olhar até um metro abaixo desta camada empoeirada e ver o que realmente está acontecendo abaixo da superfície de Marte – e, crucialmente, localizar ‘oásis’ ricos em água que não puderam ser detectados com instrumentos anteriores”, diz Igor Mitrofanov do Instituto de Pesquisa Espacial da Academia Russa de Ciências em Moscou, Rússia; autor principal do novo estudo; e principal investigador do telescópio de nêutrons FREND (Fine Resolution Epithermal Neutron Detector).
“O FREND revelou uma área com uma quantidade invulgarmente grande de hidrogênio no colossal sistema de cânions Valles Marineris: assumindo que o hidrogênio que vemos está ligado às moléculas de água, até 40% do material próximo à superfície nesta região parece ser água.”
A área rica em água tem aproximadamente o tamanho da Holanda e se sobrepõe aos profundos vales do Caos Candor, parte do sistema de cânions considerado promissor em nossa busca por água em Marte.
Rastreando nêutrons
Igor e colegas analisaram as observações do FREND de maio de 2018 a fevereiro de 2021, que mapearam o conteúdo de hidrogênio do solo de Marte detectando nêutrons em vez de luz.
“Os nêutrons são produzidos quando partículas altamente energéticas conhecidas como “raios cósmicos galácticos” atingem Marte; solos mais secos emitem mais nêutrons do que os mais úmidos, então podemos deduzir quanta água há em um solo olhando os nêutrons que ele emite”, acrescenta o co-autor Alexey Malakhov, também do Instituto de Pesquisa Espacial da Academia Russa de Ciências. “A técnica de observação exclusiva do FREND traz uma resolução espacial muito maior do que as medições anteriores deste tipo, permitindo-nos agora ver as características da água que não foram detectadas antes.
“Encontramos uma parte central de Valles Marineris cheia de água – muito mais água do que esperávamos. É muito parecido com as regiões de gelo permanente da Terra, onde o gelo de água persiste permanentemente sob o solo seco por causa das baixas temperaturas constantes.”
Essa água pode estar na forma de gelo ou água quimicamente ligada a outros minerais do solo. No entanto, outras observações nos dizem que os minerais vistos nesta parte de Marte normalmente contêm apenas uma pequena porcentagem de água, muito menos do que é evidenciado por essas novas observações. “No geral, achamos que essa água existe mais provavelmente na forma de gelo”, diz Alexey.
O gelo de água geralmente evapora nesta região de Marte devido às condições de temperatura e pressão próximas ao equador. O mesmo se aplica à água quimicamente ligada: a combinação certa de temperatura, pressão e hidratação deve estar presente para evitar que os minerais percam água. Isso sugere que alguma combinação especial de condições, ainda pouco clara, deve estar presente em Valles Marineris para preservar a água – ou que ela está de alguma forma sendo reabastecida.
“Esta descoberta é um primeiro passo incrível, mas precisamos de mais observações para saber com certeza com que tipo de água estamos lidando”, acrescenta o co-autor do estudo Håkan Svedhem, do ESTEC da ESA na Holanda, e ex-cientista do projeto da ESA para o ExoMars Trace Gas Orbiter.
“Independentemente do resultado, a descoberta demonstra as habilidades incomparáveis dos instrumentos do TGO em nos permitir ‘ver’ abaixo da superfície de Marte – e revela um grande reservatório de água não muito profundo e facilmente explorável nesta região de Marte.”
Exploração futura
Como a maioria das missões futuras a Marte planejam pousar em latitudes mais baixas, localizar esse reservatório de água aqui é uma perspectiva empolgante para exploração futura.
Embora a Mars Express tenha encontrado indícios de águas mais profundas no subsolo nas latitudes médias de Marte, ao lado de piscinas profundas de água líquida sob o pólo sul de Marte, esses estoques potenciais encontram-se a alguns quilômetros abaixo do solo, tornando-os menos exploráveis e acessíveis à exploração do que qualquer um encontrado logo abaixo da superfície.
A descoberta também torna Valles Marineris um alvo ainda mais promissor para futuras missões de exploração humana no planeta. O maior cânion do Sistema Solar, Valles Marineris é indiscutivelmente a paisagem mais dramática de Marte, e uma característica que é frequentemente comparada ao Grand Canyon da Terra – apesar de ser cerca de dez vezes mais longo e cinco vezes mais profundo.
“Este resultado demonstra realmente o sucesso do programa conjunto ESA-Roscosmos ExoMars,” afirma Colin Wilson, cientista do projeto ExoMars Trace Gas Orbiter da ESA.
“Saber mais sobre como e onde existe água no Marte atual é essencial para entender o que aconteceu com a água outrora abundante de Marte e ajuda nossa busca por ambientes habitáveis, possíveis sinais de vida passada e materiais orgânicos dos primeiros dias de Marte.”
O TGO foi lançado em 2016 como o primeiro de dois lançamentos no programa ExoMars. O orbitador será acompanhado em 2022 por um rover europeu, Rosalind Franklin, e uma plataforma de superfície russa, Kazachok, e todos trabalharão juntos para entender se alguma vez existiu vida em Marte.
Publicado em 16/12/2021 07h26
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