O núcleo de Marte foi medido – e é surpreendentemente grande

A InSight tirou esta selfie empoeirada no início de 2019, após implantar seu sismômetro. Muito mais poeira assentou agora em seus painéis solares. Crédito: NASA / JPL-Caltech

Marte se torna o primeiro planeta interno depois da Terra a ter o tamanho de seu núcleo estimado.

Os cientistas investigaram o coração de Marte pela primeira vez. A espaçonave InSight da NASA, situada na superfície marciana com o objetivo de ver as profundezas do planeta, revelou o tamanho do núcleo de Marte ao ouvir a energia sísmica ressoando pelo interior do planeta.

A medição sugere que o raio do núcleo marciano é de 1.810 a 1.860 quilômetros, cerca de metade do da Terra. Isso é maior do que algumas estimativas anteriores, o que significa que o núcleo é menos denso do que o previsto. A descoberta sugere que o núcleo deve conter elementos mais leves, como o oxigênio, além do ferro e do enxofre que constituem grande parte de sua composição. Os cientistas da InSight relataram suas medições em várias apresentações nesta semana na Conferência de Ciências Lunar e Planetária virtual, sediada em Houston, Texas.

Planetas rochosos como a Terra e Marte são divididos em camadas fundamentais de crosta, manto e núcleo. Saber o tamanho de cada uma dessas camadas é crucial para entender como o planeta se formou e evoluiu. As medições do InSight ajudarão os cientistas a determinar como o núcleo denso e rico em metal de Marte se separou do manto rochoso sobrejacente à medida que o planeta esfriava. O núcleo provavelmente ainda está derretido desde o nascimento ardente de Marte, cerca de 4,5 bilhões de anos atrás.

Compare e contraste

Os únicos outros corpos planetários rochosos para os quais os cientistas mediram o núcleo são a Terra e a Lua. Adicionar Marte permitirá aos pesquisadores comparar e contrastar como os planetas do Sistema Solar evoluíram. Semelhante à Terra, Marte já teve um forte campo magnético gerado por líquido espalhando seu núcleo, mas esse campo magnético caiu drasticamente com o tempo, fazendo com que a atmosfera de Marte escapasse para o espaço e a superfície se tornasse fria, estéril e muito menos hospitaleira do que a da Terra .

Simon Stähler, sismólogo do Instituto Federal Suíço de Tecnologia em Zurique, relatou as principais descobertas em uma apresentação pré-gravada em 18 de março para a conferência virtual. Stähler recusou um pedido de entrevista da Nature, dizendo que a equipe pretende enviar o trabalho para publicação em um jornal revisado por pares.

O trabalho se baseia em descobertas anteriores do InSight, que detectaram camadas na crosta marciana. “Agora começamos a ter essa estrutura profunda até o núcleo”, disse o geofísico Philippe Lognonné em outra palestra pré-gravada. Lognonné, baseado no Instituto de Física da Terra de Paris, na França, chefia a equipe de sismômetro da InSight.

A espaçonave, que custou quase US $ 1 bilhão, pousou em Marte em 2018 e é a primeira missão a estudar o interior do planeta vermelho. A sonda estacionária fica perto do equador marciano e escuta os “marsquakes”, o equivalente em Marte dos terremotos. Até agora, o InSight detectou cerca de 500 terremotos, o que significa que o planeta é menos sismicamente ativo do que a Terra, mas mais do que a lua. A maioria dos marsquakes é muito pequena, disse Lognonné, mas quase 50 deles tiveram magnitude entre 2 e 4 – fortes o suficiente para fornecer informações sobre o interior do planeta.

Assim como os sismômetros fazem na Terra, o InSight mede o tamanho do núcleo marciano estudando as ondas sísmicas que ricochetearam na fronteira profunda entre o manto e o núcleo. Com informações suficientes dessas ondas profundas, os cientistas do InSight foram capazes de calcular a profundidade do limite núcleo-manto e, portanto, o tamanho do núcleo. Os dados sísmicos também sugerem que o manto superior, que se estende por cerca de 700 a 800 quilômetros abaixo da superfície, contém uma zona de material espessado em que a energia sísmica viaja mais lentamente.

Em um esforço para replicar as condições dentro dos núcleos planetários, outros pesquisadores espremeram combinações de diferentes elementos químicos em altas pressões e temperaturas. A estimativa do InSight da densidade do núcleo marciano concorda com muitas dessas estimativas baseadas em laboratório, diz Edgar Steenstra, geoquímico do Carnegie Institution for Science em Washington DC.

Extremo orbital

O InSight pode estar sem tempo para fazer descobertas. A poeira tem se acumulado em seus painéis solares de 2 metros de largura, reduzindo a quantidade de energia que a espaçonave pode gerar. Marte também está se movendo em direção ao ponto mais distante do Sol em sua órbita, o que limitará ainda mais a oportunidade de recarga da nave.

“Isso nos fará reduzir o uso de instrumentos nos próximos meses”, disse Mark Panning, cientista do projeto InSight no Laboratório de Propulsão a Jato em Pasadena, Califórnia.

Em janeiro, a equipe já teve que desistir de sua “toupeira” construída na Alemanha, uma sonda térmica que deveria se enterrar no solo e medir o fluxo de calor, mas que encontrou problemas de fricção e não conseguiu cavar fundo.

Mudanças drásticas de temperatura em Marte que ocorrem quando o dia se transforma em noite, e vice-versa, criam ruído nos sinais que o sismômetro do Insight coleta, porque a corda que o conecta ao módulo de pouso fica exposta na superfície do planeta. Então, o InSight agora está tentando enterrar a corda jogando terra nela, em uma tentativa de isolá-la.

O InSight detecta marsquakes principalmente à noite, porque os ventos diurnos causam muitos tremores e interferem nos sinais sísmicos. Mas a temporada de vento em seu local de pouso recentemente chegou ao fim. Os cientistas da equipe estão ansiosos para descobrir o silêncio sísmico recém-descoberto para capturar o máximo de marsquakes possível antes que a missão termine.


Publicado em 20/03/2021 18h07

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