Graças às muitas missões que estudam Marte nos últimos anos, os cientistas sabem que há cerca de 4 bilhões de anos o planeta era um lugar muito diferente. Além de ter uma atmosfera mais densa, Marte também era um lugar mais quente e úmido, com água líquida cobrindo grande parte da superfície do planeta. Infelizmente, como Marte perdeu sua atmosfera ao longo de centenas de milhões de anos, esses oceanos desapareceram gradualmente.
Quando e onde esses oceanos se formaram foi objeto de muitas pesquisas e debates científicos. Segundo um novo estudo realizado por uma equipe de pesquisadores da UC Berkeley, a existência desses oceanos estava ligada ao surgimento do sistema vulcânico de Tharis. Eles teorizam ainda que esses oceanos se formaram centenas de milhões de anos antes do esperado e não eram tão profundos quanto se pensava anteriormente.
O estudo, intitulado "Tempo dos oceanos em Marte a partir da deformação da costa", apareceu recentemente na revista científica Natureza. O estudo foi conduzido por Robert I. Citron, Michael Manga e Douglas J. Hemingway - um estudante de graduação, professor e pesquisador de pós-doutorado do Departamento de Ciências da Terra e Planetárias e do Centro de Ciência Planetária Integrativa da UC Berkeley (respectivamente).
Como Michael Manga explicou em um recente comunicado de imprensa da Berkeley News:
“A suposição era que Tharsis se formou rapidamente e cedo, e não gradualmente, e que os oceanos vieram depois. Estamos dizendo que os oceanos antecedem e acompanham os derramamentos de lava que formaram Tharsis. "
O debate sobre o tamanho e a extensão dos oceanos passados de Marte é devido a algumas inconsistências que foram observadas. Essencialmente, quando Marte perdeu sua atmosfera, suas águas superficiais teriam congelado para se tornar permafrost subterrâneo ou escapado para o espaço. Os cientistas que não acreditam que Marte já teve oceanos apontam para o fato de que as estimativas de quanta água poderia ter sido escondida ou perdida não são consistentes com as estimativas sobre o tamanho dos oceanos.
Além disso, o gelo que agora está concentrado nas calotas polares não é suficiente para criar um oceano. Isso significa que menos água estava presente em Marte do que as estimativas anteriores indicam ou que algum outro processo foi responsável pela perda de água. Para resolver isso, Citron e seus colegas criaram um novo modelo de Marte, onde os oceanos se formaram antes ou ao mesmo tempo da maior característica vulcânica de Marte - Tharsis Montes, cerca de 3,7 bilhões de anos atrás.
Como Tharsis era menor na época, não causou o mesmo nível de deformação da crosta que mais tarde. Isso teria sido especialmente verdadeiro nas planícies que cobrem a maior parte do hemisfério norte e acredita-se que seja um antigo fundo do mar. Dado que esta região não estava sujeita às mesmas mudanças geológicas que viriam mais tarde, teria sido mais rasa e continha cerca de metade da água.
"A suposição era que Tharsis se formou rapidamente e cedo, em vez de gradualmente, e que os oceanos vieram depois", disse Manga. "Estamos dizendo que os oceanos antecedem e acompanham os derramamentos de lava que formaram Tharsis".
Além disso, a equipe também teorizou que a atividade vulcânica que criou Tharsis pode ter sido responsável pela formação dos primeiros oceanos de Marte. Basicamente, os vulcões lançariam gases e cinzas vulcânicas na atmosfera, o que levaria a um efeito estufa. Isso teria aquecido a superfície a ponto de formar água líquida e também criado canais subterrâneos que permitiam que a água chegasse às planícies do norte.
O modelo deles também contraria outras suposições anteriores sobre Marte, que são suas linhas costeiras propostas muito irregulares. Essencialmente, o que se supõe ter sido uma propriedade de "frente para a água" em Marte antigo varia em altura em até um quilômetro; enquanto na Terra as linhas costeiras estão niveladas. Isso também pode ser explicado pelo crescimento da região vulcânica de Tharsis, cerca de 3,7 bilhões de anos atrás.
Usando dados geológicos atuais de Marte, a equipe conseguiu rastrear como as irregularidades que vemos hoje podem ter se formado ao longo do tempo. Isso teria começado quando o primeiro oceano de Marte (Arábia) começou a se formar há 4 bilhões de anos e estava presente para testemunhar os primeiros 20% do crescimento de Tharsis Montes. À medida que os vulcões cresciam, a terra ficou deprimida e a costa mudou com o tempo.
Da mesma forma, as linhas costeiras irregulares de um oceano subseqüente (Deuteronilus) podem ser explicadas por este modelo, indicando que ele se formou durante os últimos 17% do crescimento de Tharsis - cerca de 3,6 bilhões de anos atrás. O recurso Isidis, que parece ser um antigo lago com uma leve remoção da costa da Utopia, também pode ser explicado dessa maneira. À medida que o solo se deformava, Isidis deixou de fazer parte do oceano do norte e se tornou um leito de lago conectado.
"Essas linhas costeiras poderiam ter sido colocadas por um grande corpo de água líquida que existia antes e durante a colocação de Tharsis, em vez de depois", disse Citron. Isso certamente é consistente com o efeito observável que Tharsis Mons teve na topografia de Marte. O volume não apenas cria uma protuberância no lado oposto do planeta (o complexo vulcânico do Elysium), mas também um enorme sistema de desfiladeiros no meio (Valles Marineris).
Essa nova teoria não apenas explica por que as estimativas anteriores sobre o volume de água nas planícies do norte eram imprecisas, mas também explica as redes de vales (cortadas pela água corrente) que apareceram na mesma época. E nos próximos anos, essa teoria pode ser testada pelas missões robóticas que a NASA e outras agências espaciais estão enviando para Marte.
Considere a Exploração Interior da NASA usando a missão InSight (Investigação Sísmica, Geodésia e Transporte de Calor), que está programada para ser lançada em maio de 2018. Quando chegar a Marte, este módulo usará um conjunto de instrumentos avançados - que inclui um sismômetro, sonda de temperatura e instrumento de ciências radioelétricas - para medir o interior de Marte e aprender mais sobre sua atividade geológica e história.
Entre outras coisas, a NASA prevê que o InSight possa detectar os restos do antigo oceano de Marte congelados no interior e possivelmente até água líquida. Juntamente com o Marte 2020 rover, o ExoMars 2020, e eventuais missões tripuladas, espera-se que esses esforços forneçam uma imagem mais completa do passado de Marte, que incluirá quando ocorreram grandes eventos geológicos e como isso poderia afetar o oceano e as linhas costeiras do planeta.
Quanto mais aprendemos sobre o que aconteceu em Marte nos últimos 4 bilhões de anos, mais aprendemos sobre as forças que moldaram nosso Sistema Solar. Esses estudos também contribuem bastante para ajudar os cientistas a determinar como e onde as condições de vida podem se formar. Isso (esperamos) nos ajudará a localizar a vida em outro sistema estelar algum dia!
As descobertas da equipe também foram objeto de um artigo apresentado esta semana na 49ª Conferência de Ciência Lunar e Planetária em The Woodlands, Texas.
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