Resumo:
Os últimos resultados de detecção do rover "Perseverance" da NASA em Marte mostram que a história hidrológica da cratera Jezero de Marte pode ser muito mais complexa do que se pensava anteriormente. Os cientistas analisaram as rochas detectadas pelo rover de Marte e descobriram que estas rochas passaram por pelo menos três processos hídricos diferentes, envolvendo águas subterrâneas ricas em dióxido de carbono, lagos antigos e, mais tarde, fluidos subterrâneos de alta temperatura. Esta descoberta significa que Marte no início não viveu simplesmente um “período de água”, mas pode ter tido múltiplos sistemas de água em diferentes fases, fontes e temperaturas.
A descoberta vem de uma área geológica chamada "Unidade de Margem" na borda interna da cratera Jezero. Quando o Perseverance chegou aqui em 2023, os cientistas esperavam encontrar rochas sedimentares associadas a lagos antigos. Porque, a partir de observações orbitais, esta área é rica em minerais carbonáticos e, na Terra, os carbonatos são frequentemente formados em ambientes aquáticos, como lagos rasos e oceanos, e alguns desses ambientes são até adequados para a sobrevivência microbiana.
Mas quando o rover de Marte chegou ao local, descobriu que a Unidade de Margem não era a camada sedimentar esperada do lago, mas era composta principalmente de rochas ígneas. Estas rochas foram originalmente formadas no ambiente de magma abaixo de Marte e mais tarde foram gradualmente expostas pela erosão superficial. Comparados com sedimentos que são facilmente remodelados por atividades geológicas posteriores, os cristais minerais em rochas ígneas podem preservar uma história mais detalhada de formação e transformação e, portanto, tornaram-se arquivos geológicos importantes para o estudo do antigo ambiente marciano.
O "Perseverance" usou a supercâmera SuperCam e o espectrômetro a laser instalado no mastro para realizar uma análise em larga escala desta área. SuperCam pode determinar a composição mineral das rochas refletindo a luz e também pode emitir lasers para as rochas para formar instantaneamente plasma em uma quantidade muito pequena de rochas e, em seguida, determinar a composição química das rochas analisando o espectro emitido pelo plasma. Até agora, o rover utilizou este método para analisar mais de 185 alvos rochosos na Unidade de Margem.
Os pesquisadores descobriram que existem diferenças óbvias no estado das rochas da Unidade de Margem em diferentes alturas. As rochas mais acima são compostas principalmente por cristais de granulação grossa ricos em olivina e mostram poucos sinais de modificação da água. Os cientistas acreditam que essas rochas vieram originalmente de um grande corpo de magma nas profundezas do subsolo de Marte, e o magma esfriou lentamente para formar grãos minerais maiores. Após um longo período de erosão, o material acima desapareceu gradualmente, e essas rochas originalmente enterradas no subsolo foram finalmente expostas à superfície.
Mas em áreas mais baixas perto do antigo leito do lago, as mesmas rochas de olivina foram significativamente alteradas. Há um grande número de fissuras nos grãos de olivina da rocha, e substâncias como a sílica também aparecem entre as fissuras e os minerais. Esta mudança sugere que a água subterrânea já penetrou profundamente nessas rochas e reagiu quimicamente com os minerais contidos nelas.
Os investigadores são actualmente capazes de reconstruir a sequência aproximada destas interacções da água com base na relação entre diferentes minerais, mas ainda não são capazes de determinar exactamente há quantos anos cada evento ocorreu.
A primeira ação hídrica pode ter vindo de águas subterrâneas ricas em dióxido de carbono. Quando essa água subterrânea passa pela rocha olivina, ocorre uma reação química e formam-se carbonatos. Os carbonatos são então depositados ao longo das fissuras da rocha. À medida que a rocha mais macia circundante continuou a sofrer erosão, o enchimento duro de carbonato eventualmente se projetou acima da superfície, formando as estruturas semelhantes a cristas que podem ser observadas hoje.
Este processo é particularmente digno de nota porque quando a olivina reage com a água, o hidrogénio pode ser produzido na Terra, e o hidrogénio pode ser uma fonte de energia para alguns microrganismos. Ao mesmo tempo, esta reação também pode formar minerais como carbonato e sílica, que podem preservar vestígios químicos deixados por ambientes antigos e até potenciais atividades biológicas.
O segundo processo hidrológico pode estar relacionado ao antigo lago que existiu na cratera de Jezero. A sílica é evidente em algumas rochas e os investigadores acreditam que a olivina pode deixar para trás sílica durante a sua conversão em carbonatos num ambiente aquoso. Ao mesmo tempo, estas rochas contendo mais sílica estão localizadas principalmente abaixo do nível da água do antigo lago, pelo que é provável que registem a interacção a longo prazo ou repetida da água do lago com o leito rochoso marciano.
Mas a história não termina depois que o antigo lago desapareceu.
Os pesquisadores também descobriram uma terceira atividade aquática completamente diferente. Em um local na parte leste da Unidade Margem, o Perseverance descobriu um veio mineral com cerca de 25 centímetros de espessura, contendo minerais como sulfato de cálcio e fluorita.
A fluorita é particularmente importante porque esse mineral é frequentemente associado à atividade de fluidos em alta temperatura. Os cientistas, portanto, especulam que a circulação de fluidos em alta temperatura ocorreu no subsolo da cratera de Jezero após o término das primeiras atividades das águas subterrâneas e do lago. Ou seja, esta área passou posteriormente por processos geológicos semelhantes aos sistemas hidrotérmicos.
Portanto, o mesmo pedaço de rocha preserva, na verdade, os vestígios deixados por pelo menos três ambientes aquáticos diferentes: no início, as águas subterrâneas ricas em dióxido de carbono reagiram com a rocha, depois podem ter sido afetadas pela água de lagos antigos e, finalmente, sofreram modificações por fluidos subterrâneos de alta temperatura.
Isso é obviamente diferente do modelo simples do passado, que apenas entendia a Unidade de Margem como "antigas ruínas à beira de um lago". Os pesquisadores agora acreditam que se trata mais de uma “encruzilhada” onde vários sistemas hídricos diferentes se encontram, em vez de um remanescente geológico de um único ambiente lacustre.
Esta descoberta também tem um significado especial para a busca por vida antiga em Marte. Tanto os carbonatos como a sílica são minerais de grande interesse para os cientistas que procuram ambientes habitáveis antigos porque não só refletem a presença de água líquida no passado, mas também têm a capacidade de preservar informações químicas antigas e potenciais vestígios biológicos.
No entanto, os resultados atuais não provam que existiu vida nestas rochas. O que os cientistas conseguiram confirmar é que as rochas interagiram várias vezes com diferentes tipos de água, algumas das quais eram quimicamente potencialmente habitáveis. Se os microrganismos realmente existiram, é necessária mais investigação, e pode até ser necessário trazer amostras marcianas de volta à Terra para análises laboratoriais mais detalhadas.
Para o Perseverance, esta descoberta prova ainda que confiar apenas nos satélites em órbita de Marte para julgamento geológico pode levar a conclusões excessivamente simplistas. Vista de órbita, a distribuição de carbonatos nesta área lembra facilmente lagos antigos; mas quando o veículo espacial realmente chegou ao local, descobriu que esses minerais registravam vários estágios diferentes de água subterrânea, água de lago e atividade de fluidos em alta temperatura.
Esta é também uma das implicações mais importantes da descoberta do Perseverance: Marte não passou simplesmente por um "período de água" nos seus primeiros dias, e depois toda a água desapareceu, mas pode ter experimentado um processo de ciclo de água mais complexo e dinâmico. A água em diferentes momentos, temperaturas e fontes continua a entrar no solo e na superfície, transformando repetidamente as mesmas rochas.
Os investigadores esperam, portanto, utilizar estas rochas para reconstruir melhor o processo de alterações climáticas na cratera de Jezero e até mesmo no início de Marte como um todo, e determinar quanto tempo duraram as diferentes fases, quanto tempo estiveram separadas umas das outras, e se estes ambientes aquáticos proporcionaram outrora condições de vida estáveis a longo prazo para a vida microbiana.
Por outras palavras, a descoberta do "Perseverance" não prova simplesmente que "houve água em Marte no passado", mas revela ainda um facto mais complexo: o antigo mundo aquático de Marte pode ter passado por múltiplos estágios de alternância de águas subterrâneas, lagos e sistemas hidrotermais de alta temperatura, e estas mudanças podem ser muito mais complexas do que aquilo que os cientistas conseguiram inferir através de observações orbitais no passado.
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