A forma da calota de gelo do tamanho de duas milhas de altura do Texas, no pólo norte de Marte, intrigou os cientistas por quarenta anos, mas novos resultados a serem publicados em um par de artigos na revista Nature, em 27 de maio, impuseram a controvérsia. descansar.
As calotas polares de Marte são conhecidas desde as primeiras vistas telescópicas do planeta, mas as primeiras imagens da sonda espacial revelaram que a calota polar norte é pontuada por vales enigmáticos que saem em espiral de seu centro, além de um abismo maior que o Grand Canyon. A origem desses recursos foi debatida desde que foram descobertos em 1972.
Uma hipótese para explicar o desfiladeiro gigante, chamado Chasma Boreale, é que o calor vulcânico derreteu o gelo e causou uma inundação catastrófica que formou o abismo. Outros cientistas sugeriram que o vento que varre ladeira abaixo do topo da calota esculpiu Chasma Boreale no gelo.
Múltiplas explicações também foram sugeridas para as valas espirais. Um explica as calhas como fraturas causadas pelo fluxo de gelo do poste. Outro usa um modelo para sugerir que as calhas são o resultado natural do aquecimento solar e da condução lateral de calor no gelo.
Os dois novos artigos, liderados por Jack Holt e Isaac Smith, da Universidade do Texas, no Instituto de Geofísica de Austin, usaram dados do Radar de Superfície Subterrânea (SHARAD) no Mars Reconnaissance Orbiter (MRO) para estudar a estrutura interna da calota de gelo e descubra a origem das valas e do abismo.
"O SHARAD envia pulsos de ondas de rádio da órbita, 700 vezes por segundo", explicou Holt. “Alguma energia é refletida na superfície e, em seguida, nas interfaces subterrâneas, se o material intermediário permitir que as ondas de rádio penetrem. O radar nesse comprimento de onda (cerca de 20 metros) penetra muito bem no gelo e foi usado em aviões na Terra para mapear grandes porções das camadas de gelo da Terra. "
“Ao juntar todas as reflexões, é possível fazer uma imagem do que está por baixo da
superfície ”, acrescentou Smith.
Holt explicou que a capacidade de mapear não apenas os recursos da superfície, mas também a estrutura interna da calota de gelo "abre a porta para entender melhor o que vemos na superfície, fornecendo contexto crítico a tempo".
Ao mapear a estrutura tridimensional da calota polar norte, Smith e Holt determinaram que ambas as calhas e Chasma Boreale eram formadas por ventos catabáticos, que sopram do topo da calota polar.
"Não estamos dizendo que eles foram esculpidos pelo vento, mas que o vento teve um forte papel em sua formação e evolução". Disse Holt. "Chasma Boreale é uma característica antiga que persistiu porque o gelo novo não se acumulou ali, provavelmente devido aos ventos persistentes vindos do ponto mais alto da calota polar".
Holt também descobriu evidências de outro canyon antigo que foi completamente preenchido ao longo do tempo. "Nenhuma evidência permanece na superfície para indicar que ela estava lá anteriormente", disse Holt. "Podemos mapear nos dados do radar, no entanto".
As calhas em espiral também são controladas pelo vento. "As camadas de radar que vemos mostram evidências de transporte eólico, porque variam em espessura e elevação [através das calhas]", explicou Smith, principal autor do trabalho da calha. “O vento se move através da calha em vez de através dela [e] move o gelo do lado do vento (diminuindo a camada) para o lado do vento (adicionando mais à camada existente).”
Isso faz com que as valas espirais migrem contra o vento com o tempo, um fenômeno proposto pela primeira vez por Alan Howard, pesquisador da Universidade da Virgínia, em 1982. "Muitas pessoas propuseram outras hipóteses sugerindo que ele estava errado", disse Smith. “Mas quando você olha para uma seção hipotética do artigo, ela se parece quase exatamente com o que vemos nos dados do radar. Ficamos surpresos com a precisão de Alan Howard previu o que faríamos
Vejo."
As calhas são em forma de espiral devido à rotação do planeta. À medida que os ventos catabáticos sopram do centro do limite para latitudes mais baixas, eles são torcidos pela mesma "força coriolis" que faz com que os furacões espiralem na Terra.
As camadas que Holt e Smith mapearam usando dados de radar também sugerem que os fluxos de gelo são muito mais raros em Marte do que na Terra. A falta de fluxos significa que o gelo polar em Marte preserva camadas mais complexas do que o esperado. "Essa complexidade fornece restrições muito específicas aos processos climáticos responsáveis por [as camadas]", disse Holt. "Eventualmente seremos capazes de reconstruir ventos e padrões de acumulação através da calota polar e ao longo do tempo."
Holt planeja usar as antigas paisagens polares inferidas a partir dos dados do SHARAD, juntamente com simulações do clima marciano para modelar a formação da calota polar. "Se pudermos recriar os principais recursos, como Chasma Boreale [nos modelos], teremos aprendido bastante sobre o clima em Marte durante esse período".
Smith e Holt também planejam estudar o efeito da inclinação de Marte na formação da calota de gelo. "Como a órbita e a inclinação de Marte mudam muito em relação ao sol, seria bom ver como isso afetou a deposição de gelo na calota. Isso requer muito mais mapeamento, e já começamos esse processo ”, disse Smith.
"Ainda há muita pesquisa a fazer em Marte", disse Smith. "O planeta tem muitos mistérios, alguns dos quais ainda não descobrimos".
