Rochas enigmáticas em Marte mostram evidências de origem violenta

Afloramento de rocha rica em olivina na cratera Gusev observada com a câmera panorâmica do Spirit (Pancam) em 2005. Crédito: NASA/JPL/Cornell/ASU

Determinar a história de Marte, como se formou e evoluiu ao longo do tempo, tem sido um objetivo das missões de orbitadores e rover ao Planeta Vermelho há décadas.

Analisando dados de várias dessas missões a Marte, uma equipe de pesquisadores liderada por Steve Ruff, da Escola de Exploração da Terra e do Espaço da Universidade Estadual do Arizona, determinou que o enigmático leito rochoso rico em olivina na cratera Gusev e dentro e ao redor da cratera Jezero pode ser um tipo de rocha. chamado “ignimbrito”, que é tanto ígneo quanto sedimentar e se forma como resultado de erupções explosivas cataclísmicas de imensas caldeiras vulcânicas.

Se a equipe estiver correta, isso pode levar a uma melhor compreensão do leito rochoso rico em olivina em outros lugares de Marte e também pode indicar um estilo de vulcanismo mais comum no início da história de Marte. Os resultados de seu estudo foram publicados recentemente em Icarus.

“Há muitas ideias para a origem do leito rochoso rico em olivina que cobre grandes porções de uma região chamada Nili Fossae, que inclui a cratera Jezero”, disse Ruff. “É um debate que vem acontecendo há quase 20 anos.”

Exposições de rochas ricas em olivina e também carbonato ligam a cratera Gusev, explorada há 16 anos pelo rover Spirit da NASA, e a região de Nili Fossae, onde o rover Mars 2020 Perseverance está atualmente explorando na cratera Jezero. Ambos os locais têm a maior abundância de olivina já identificada em Marte. As semelhanças na composição e morfologia das rochas ricas em olivina amplamente separadas não haviam sido investigadas anteriormente. Agora parece que eles se formaram de maneira semelhante.

A olivina é um mineral de silicato comum que vem do magma gerado no manto de Marte (esse mesmo processo também ocorre na Terra). Portanto, algum tipo de processo vulcânico é uma explicação razoável para a origem das rochas ricas em olivina em Marte. Mas cenários que variam de fluxos de lava a um impacto gigante dragando olivina do manto foram propostos anteriormente.

A imagem da esquerda é um mosaico do Spirit’s Microscopic Imager mostrando características orientadas diagonalmente em tons escuros com formas semelhantes a chamas que são possíveis fragmentos de pedra-pomes achatados conhecidos como fiamme, que incluem cristais de tons claros (retângulo branco), ambos semelhantes aos do exemplo de ignimbrite da Terra à direita. As porções angulares escuras são sombras do hardware do rover. A barra de escala branca representa 1 cm em ambas as imagens. Crédito: NASA/JPL/USGS e Scripps Institution of Oceanography

Ruff e a equipe tiveram como objetivo testar uma hipótese importante envolvendo cinzas suavemente depositadas de plumas vulcânicas. Mas suas observações revelaram uma história muito mais violenta.

Em particular, Ruff examinou mosaicos de imagens do Microscopic Imager do rover de Marte (que é como a lente da mão de um geólogo) e notou rochas com uma textura incomum. Ruff consultou uma biblioteca online com imagens de rochas na Terra e encontrou algumas rochas vulcânicas com texturas que pareciam notavelmente semelhantes às dos mosaicos de Marte.

“Esse foi um momento eureca”, diz Ruff. “Eu estava vendo o mesmo tipo de texturas nas rochas da cratera Gusev como aquelas em um tipo muito específico de rocha vulcânica encontrada aqui na Terra.”

As imagens eram de um tipo de rocha chamada “ignimbrita”, que é essencialmente ígnea e sedimentar ao mesmo tempo. Ignimbritos se formam como resultado de fluxos de cinzas piroclásticas, pedra-pomes e blocos das maiores explosões vulcânicas conhecidas na Terra.

“Imagine uma nuvem de gases quentes e cinzas quase derretidas e pedra-pomes fluindo pela paisagem por dezenas de quilômetros e se acumulando em camadas de até centenas de metros de espessura em apenas alguns dias”, disse Ruff.

Após a sua colocação, os depósitos de ignimbritos esfriam lentamente ao longo de meses ou anos. Isso leva a intrincadas redes de fraturas conhecidas como juntas de resfriamento, que se formam à medida que as grossas pilhas de cinzas e pedra-pomes se contraem. Ruff reconheceu padrões de fratura notavelmente semelhantes nos depósitos rochosos ricos em olivina em Marte, aumentando a evidência de uma origem ignimbrita.

A imagem de cores falsas à esquerda mostra depósitos ricos em olivina na região de Nili Fossae em comparação com depósitos de ignimbritos soldados na Terra (cor verdadeira). As fraturas no exemplo da Terra são juntas de resfriamento, que se assemelham muito às do exemplo de Marte. Crédito: HiRISE/Google Earth

Na Terra, os ignimbritos são encontrados em lugares como o Parque Nacional de Yellowstone, no oeste dos EUA.

“Ninguém havia sugerido anteriormente ignimbritos como uma explicação para o leito rochoso rico em olivina em Marte”, disse Ruff. “E é possível que este seja o tipo de rocha em que o rover Perseverance está dirigindo e amostrando no ano passado.”

Marte tem o maior vulcão do sistema solar e fluxos de lava que cobrem grandes áreas do planeta, então as rochas vulcânicas são um dado adquirido. Mas apenas alguns lugares foram sugeridos para conter ignimbritos, e até agora apenas provisoriamente.

Com as novas descobertas desta equipe, é possível que ignimbritos ocorram nas crateras Jezero e Gusev. Outros locais com rochas ricas em olivina também são candidatos a depósitos de ignimbritos, e todos eles parecem ter se formado no início da história de Marte, durante os primeiros bilhões de anos.

“A composição rica em olivina é incomum para a maioria dos ignimbritos na Terra, mas há evidências dessa composição nos mais antigos. Agora, com a forte evidência de ignimbritos antigos ricos em olivina em Marte, talvez isso aponte para um estilo de vulcanismo, cataclísmico erupções explosivas de magma rico em olivina, que acontecem no início da evolução geológica de um planeta”, disse Ruff. “A resposta no caso de Marte pode vir de amostras de rochas coletadas pela Perseverance e devolvidas à Terra em futuras missões.”


Publicado em 01/05/2022 09h41

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