Pesquisadores do Instituto Oden e da Jackson School of Geosciences desenvolveram um modelo aprimorado para a previsão do fluxo de águas subterrâneas em todo o planeta em Marte que não é apenas mais preciso, mas, de acordo com seu autor, também mais elegante.
Acredita-se que Marte colidiu com uma enorme entidade astral há cerca de quatro bilhões de anos.
O bombardeio pesado tardio refere-se a um período em que se acredita que um número desproporcionalmente grande de asteróides colidiu com Mercúrio, Vênus, Terra e Marte. Muitos meteoros e meteoritos impactaram Marte, resultando no grande número de crateras de impacto maciço na superfície do Planeta Vermelho. Acredita-se também que o evento tenha criado sua planície ao norte – tão grande que é visível do espaço – onde uma porção significativa de terra marciana parece estar literalmente cortada.
Acredita-se também que esta bacia já conteve um enorme corpo de água. “Marte costumava ter muita água e ainda tem gelo antes dessa colisão.” Esse é Mohammad Afzal Shadab, um estudante de pós-graduação do Instituto Oden cuja equipe desenvolveu uma fórmula matemática muito simples para prever o quão alto seria o lençol freático. O estudo intitulado: “Estimates of Martian Mean Recharge Rates from Analytic Groundwater Models” é aconselhado por Marc Hesse e é realizado em colaboração com Eric Hiatt. É uma colaboração entre o Oden Institute for Computational Engineering and Sciences, Jackson School of Geosciences, Institute for Geophysics e Center for Planetary Systems Habitability.
“Usando a transformação de coordenadas curvilíneas e a dinâmica do fluxo das águas subterrâneas, desenvolvemos soluções analíticas para um aquífero de águas subterrâneas não confinados sob as terras altas do sul de Marte de Noé (4 bilhões de anos atrás)”, disse Shadab.
Eles também usaram os modelos para explorar combinações auto-consistentes de recarga (chuva ou precipitação) e condutividades hidráulicas.
Embora os modelos tenham sido desenvolvidos no passado, os cientistas têm confiado no método de mapeamento cartesiano mais direto. Não, os cartógrafos marcianos anteriores não eram terraplanistas. Mas esses modelos simplificados anteriores, predominantemente limitados a coordenadas cartesianas e cilíndricas, foram considerados muito errados.
Apesar de os planetas terem uma forma esférica, ninguém tinha, até agora, incorporado uma coordenada esférica. Por quê? Simplificando, porque requer matemática mais complexa. “Descobrimos que todas as estimativas publicadas anteriormente para as taxas de recarga são ordens de magnitude fora do que Marte inicial poderia acomodar”, acrescentou.
Curiosamente, o modelo matemático mais “complexo” foi capaz de produzir análises mais simples do que as simulações anteriores. “Simples é a palavra errada para usar. Eu diria mais elegante”, acrescentou. “E simulações 3D em uma geometria complicada com crateras e linhas costeiras putativas desenvolvidas por meus co-colaboradores na Jackson School suportam o modelo, mostrando o mesmo comportamento”.
Então o norte de Marte não tem cabeça. Mas também tem buracos muito profundos – uma área conhecida como planície do norte. Há também terras altas do sul – onde terrenos mais altos e montanhosos dominam a paisagem.
Shadab e a equipe de pesquisa fizeram um modelo para um oceano hipotético nas terras baixas do norte que está conectado, ou “recarregado”, por um aquífero subterrâneo em todo o planalto do sul.
O estudo lhe rendeu o Prêmio de Desenvolvimento de Carreira do Instituto Lunar e Planetário, concedido todos os anos a um punhado de estudantes de pós-graduação em todo o mundo por seus projetos de pesquisa apresentados na Conferência de Ciências Lunares e Planetárias (LPSC).
Os candidatos são revisados por um painel de cientistas planetários a cada ano. Este ano, eles receberam inscrições dos Estados Unidos, Índia, França, Suíça, Bélgica, Polônia e Reino Unido.
Publicado em 01/05/2022 10h36
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