Recentemente, uma equipa de cientistas que participou na missão InSight da Administração Nacional de Aeronáutica e Espaço (NASA) concluiu uma análise dos dados sísmicos registados em Marte após o impacto de um meteorito em setembro de 2021. As suas descobertas mudam drasticamente a nossa visão da estrutura interna e da evolução do Planeta Vermelho.
Com base nestes resultados e em dados geofísicos anteriores, Attilio Rivoldini, investigador do Observatório Real da Bélgica, participou num estudo publicado na revista Nature e propôs um novo modelo do interior de Marte, com um manto heterogéneo contendo uma camada de silicato fundido acima do núcleo de metal líquido.
Resultados e hipóteses preliminares
Os primeiros resultados baseados em dados fornecidos pela missão InSight melhoram significativamente a nossa compreensão da estrutura interior de Marte. Assumindo que a composição do manto é uniforme e completamente sólida, os resultados mostram que o raio do núcleo do metal líquido é de cerca de 1830±40 quilômetros, a densidade é relativamente baixa (6-6,2 g/cm3) e é rica em elementos leves. O tamanho do núcleo metálico foi determinado pela detecção de ondas sísmicas refletidas na interface sólido-líquido, que é considerada a fronteira núcleo-manto (CMB).
Reavaliação após impacto recente
Desde então, no entanto, a análise de novos dados gerados pelo poderoso impacto de um meteorito em 18 de setembro de 2021 lançou dúvidas sobre as estimativas iniciais da estrutura interna de Marte. Uma equipa internacional de investigadores, liderada por Henri Samuel, investigador do Instituto de Geofísica de Paris do Centro Nacional Francês de Investigação Científica (CNRS), e envolvendo Attilio Rivoldini do Observatório Real da Bélgica, estudou os tempos de viagem destas ondas e mostrou que uma camada de silicato derretido na base do manto de Marte e acima do seu núcleo metálico poderia explicar os novos dados.
Com base nesta descoberta, um novo modelo estrutural foi derivado e publicado na revista Nature em 26 de outubro. O modelo estrutural não só é mais consistente com todos os dados geofísicos disponíveis, como também explica melhor como Marte evoluiu desde a sua formação.
Explicação das anomalias do terremoto
Uma camada derretida na base do manto explica a propagação invulgarmente lenta das ondas sísmicas difratadas ao longo da CMB em setembro de 2021, um fenómeno que ainda não foi explicado. Além disso, para vários eventos sísmicos anteriores, os tempos de chegada das ondas sísmicas coincidem com as reflexões das ondas de cisalhamento sísmicas no topo da camada fundida (dezenas de quilómetros acima do núcleo metálico) e não na CMB como anteriormente assumido.
Impacto no tamanho e composição do núcleo
A presença de uma camada fundida na base do manto significa que o núcleo metálico de Marte é 150 a 170 quilómetros mais pequeno do que as estimativas anteriores (ou seja, um raio de 1650 ± 20 quilómetros).
"Este núcleo mais pequeno é também 5 a 8 por cento mais denso (ou seja, 6,5 g/cm³). A proporção de elementos leves no núcleo é menor do que se pensava anteriormente e é, portanto, mais consistente com dados cosmoquímicos derivados da análise de meteoritos marcianos e experiências de alta pressão," explica Attilio-Rivodini.
Portanto, os autores do estudo propõem que Marte experimentou um estágio inicial de oceano de magma, que se cristalizou para formar uma camada estável na parte inferior do manto, rica em ferro e elementos radioativos. O calor liberado pelo decaimento radioativo cria uma camada basal de silicatos derretidos acima do núcleo da Terra.
Referências Henri Samuel, Mélanie Drilleau, Attilio Rivoldini, Zongbo Xu, Quancheng Huang, Raphaël F. Garcia, Vedran Lekić, Jessica CE Irving, James Bad "Evidência geofísica de uma camada enriquecida de silicato fundido acima do núcleo marciano" por ro, Philippe H. Lognonné, James AD Connolly, Taichi Kawamura, Tamara Gudkova e William B. Banerdt, 25 de outubro de 2023, Natureza.
DOI:10.1038/s41586-023-06601-8
Fonte compilada: ScitechDaily