Nova pesquisa derruba explicação sobre por que Marte é vermelho; entenda

Com sua icônica tonalidade ferrugem, Marte há muito é chamado de planeta vermelho. Agora, cientistas podem ter descoberto a possível fonte dessa coloração distintiva, derrubando uma teoria popular no processo.

Marte é um dos planetas mais bem estudados em nosso sistema solar devido à sua proximidade com a Terra e às numerosas naves espaciais que o visitaram nas últimas décadas. Juntos, orbitadores e sondas forneceram aos cientistas dados mostrando que a cor vermelha de Marte vem de minerais de ferro oxidado dentro da poeira que cobre o planeta.

Em algum momento, o ferro dentro das rochas em Marte reagiu com água ou água e oxigênio no ar, criando óxido de ferro — muito semelhante à forma como a ferrugem se forma na Terra. Ao longo de bilhões de anos, o óxido de ferro se decompôs em poeira e se estabeleceu por todo o planeta após ser movido pelos ventos marcianos, que ainda geram redemoinhos de poeira e tempestades de poeira massivas.

Análises anteriores do óxido de ferro em Marte, baseadas apenas em observações por naves espaciais, não detectaram evidências de água, o que levou os pesquisadores a acreditar que o óxido de ferro deveria ser hematita. Acreditava-se que o mineral seco, um componente principal do minério de ferro, havia se formado através de reações com a atmosfera marciana em um processo que ocorreu ao longo de bilhões de anos. Se esse fosse o caso, a hematita teria se formado mais tarde na história de Marte, depois que se suspeitava que o planeta abrigava lagos e rios em sua superfície.

Nova pesquisa combinando dados de múltiplas missões e poeira marciana replicada sugeriu que um mineral que se forma na presença de água fria pode ser responsável pela tonalidade vermelha, em vez da hematita, o que poderia mudar a forma como os cientistas entendem como era Marte há milhões de anos — e se era potencialmente habitável.

Uma equipe de cientistas relatou as descobertas na terça-feira (25) na revista Nature Communications.

“Marte ainda é o Planeta Vermelho”, disse o autor principal do estudo, Adomas Valantinas, pesquisador de pós-doutorado no departamento de Ciências da Terra, Ambientais e Planetárias da Universidade Brown, em um comunicado. “É apenas que nossa compreensão do porquê Marte é vermelho foi transformada.”

Peneirando a poeira

Os cientistas têm se perguntado sobre a composição exata do óxido de ferro na poeira marciana, porque entender como ele se formou permitiria que eles essencialmente olhassem para trás no tempo para ver como era o ambiente e o clima no Marte antigo.

No entanto, mesmo que a poeira cubra tudo em Marte, é difícil estudá-la e apresenta um enigma, disse Briony Horgan, co-investigadora na missão do rover Perseverance e professora de ciência planetária na Universidade Purdue em West Lafayette, Indiana. Horgan não esteve envolvida no estudo.

“As partículas (de ferro oxidado) são tão pequenas (nanômetros ou menos) que elas realmente não têm uma estrutura cristalina definida e não podem ser chamadas de verdadeiros minerais”, disse Horgan. “Existem maneiras de formar ferro oxidado sem água, e alguns processos secos propostos incluem oxidação superficial como as crostas de oxidação que se formam em rochas nos Vales Secos da Antártida, e oxidação superficial por abrasão conforme a superfície é bombardeada com grãos de areia por longos períodos. Mas também há muitas maneiras de oxidar com água também, incluindo em solos e lagos.”

A nova análise aponta para um tipo diferente de óxido de ferro que contém água chamado ferrihidrita, que se forma rapidamente em água fria — e provavelmente se formou em Marte quando a água ainda podia existir na superfície antes que o planeta se tornasse mais frio e mais inóspito. Pesquisas anteriores sugeriram a ferrihidrita como uma possível causa da vermelhidão de Marte, mas o novo estudo combinou métodos de laboratório com dados observacionais pela primeira vez para oferecer evidências.

“Este artigo está tentando descobrir qual óxido de ferro pouco cristalino específico poderia ser responsável pelo componente vermelho da poeira de Marte, o que seria útil para descobrir, pois isso poderia nos ajudar a determinar qual processo produziu a poeira e quando isso ocorreu”, disse Horgan.

Valantinas e sua equipe fizeram uso de dados coletados pelo orbitador Mars Express da Agência Espacial Europeia e o ExoMars Trace Gas Orbiter, bem como o Mars Reconnaissance Orbiter da NASA e os rovers Curiosity, Pathfinder e Opportunity.

A câmera colorida CaSSIS do Trace Gas Orbiter, também conhecida como Sistema de Imagem de Superfície em Cor e Estéreo, revelou o tamanho e a composição exatos das partículas de poeira em Marte, permitindo que os pesquisadores fizessem sua própria versão na Terra.

Os cientistas criaram sua própria poeira marciana em laboratório usando diferentes tipos de óxido de ferro. A poeira réplica foi processada em um moedor especializado para criar grãos de tamanho igual aos de Marte, com uma espessura equivalente a 1/100 de um fio de cabelo humano.

A equipe analisou a poeira com máquinas de raio-X e espectrômetros de reflectância, similares às técnicas usadas por orbitadores que estudam Marte enquanto circulam o planeta. Em seguida, os cientistas compararam os dados laboratoriais com dados das espaçonaves.

O espectrômetro de reflectância OMEGA do Mars Express mostrou que até as partes mais empoeiradas de Marte contêm evidências de minerais ricos em água, enquanto dados do CaSSIS indicaram a presença de ferrihidrita como a melhor correspondência para a poeira em Marte, em vez de hematita, quando comparada com as amostras de laboratório, disse Valantinas.

O instrumento tem observado Marte desde abril de 2018, capturando imagens coloridas de alta resolução da superfície marciana, disse Nicolas Thomas, professor do Instituto de Física da Universidade de Berna, na Suíça, que liderou a equipe que desenvolveu a câmera.

“Descobrimos que a ferrihidrita misturada com basalto, uma rocha vulcânica, melhor corresponde aos minerais vistos por espaçonaves em Marte”, disse Valantinas, que iniciou sua pesquisa na Universidade de Berna usando dados do Trace Gas Orbiter. “A principal implicação é que, como a ferrihidrita só poderia ter se formado quando ainda havia água na superfície, Marte enferrujou antes do que pensávamos anteriormente. Além disso, a ferrihidrita permanece estável nas condições atuais de Marte.”

Um passado aquoso

O mistério do tom vermelho de Marte persistiu por milhares de anos, disse Valantinas.

Os romanos nomearam Marte em homenagem ao seu deus da guerra porque sua cor lembrava sangue, e os egípcios chamavam o planeta de “Her Desher”, que significa “o vermelho”, segundo a Agência Espacial Europeia.

Descobrir que o tom de Marte pode ser devido a um mineral ferrugem contendo água como a ferrihidrita, em oposição à forma sem água da hematita, surpreendeu os pesquisadores, disse Valantinas. Mas isso fornece pistas intrigantes sobre a história geológica e climática de Marte, completou.

“Como essa ferrugem contendo água cobre a maior parte da superfície marciana, isso sugere que a água líquida no passado antigo de Marte pode ter sido mais difundida do que se pensava anteriormente”, disse Valantinas. “Isso sugere que Marte já teve um ambiente onde a água líquida estava presente, o que é um pré-requisito essencial para a vida. Nosso estudo revela que a formação de ferrihidrita em Marte exigiu a presença tanto de oxigênio — seja da atmosfera ou de outras fontes — quanto de água capaz de reagir com ferro.”

O estudo não se concentrou em determinar exatamente quando o mineral se formou. No entanto, como a ferrihidrita se forma em água fria, é possível que tenha sido criada há cerca de 3 bilhões de anos, em vez de quando o planeta estava mais quente e úmido milhões de anos antes.

“Este foi um período de intensa atividade vulcânica em Marte que provavelmente desencadeou eventos de derretimento de gelo e interações entre água e rocha, proporcionando condições favoráveis para a formação de ferrihidrita”, disse Valantinas. “O momento coincide com um período em que Marte estava fazendo a transição de seu estado anterior, mais úmido, para seu ambiente desértico atual.”

É possível que, além de estar na poeira, a ferrihidrita também esteja em camadas de rocha marciana. E a melhor maneira de descobrir será obter amostras reais de rochas e poeira do planeta vermelho. O rover Perseverance já coletou múltiplas amostras contendo ambos, e a NASA e a ESA esperam usar uma série complexa de missões sob o programa Mars Sample Return para trazê-las à Terra no início da década de 2030.

“Assim que recebermos essas preciosas amostras no laboratório, poderemos medir exatamente quanta ferrihidrita a poeira contém e o que isso significa para nossa compreensão da história da água — e a possibilidade de vida — em Marte”, disse Colin Wilson, cientista do projeto Trace Gas Orbiter e Mars Express da ESA, em um comunicado.

Enquanto isso, as descobertas apresentam novos mistérios para Valantinas e seus colegas resolverem, incluindo a localização original da ferrihidrita antes de ser distribuída globalmente em Marte através de tempestades de poeira e a composição química exata da atmosfera de Marte quando a ferrihidrita se formou. Entender quando e onde a poeira se formou pode ajudar os cientistas a obter insights sobre como evoluíram as atmosferas dos primeiros planetas semelhantes à Terra, disse Horgan.

“A ferrihidrita é muito comum em solos na Terra que têm muita água passando por eles em um curto período de tempo, seja por causa do derretimento da neve ou curtos períodos de chuvas intensas em climas mais quentes”, explicou.

“Também vimos evidências de ferrihidrita nos sedimentos do lago na cratera Gale (em Marte), que está sendo explorada pelo rover Curiosity. A melhor maneira de realmente resolver este quebra-cabeça seria trazer uma amostra da poeira marciana para nossos laboratórios na Terra.”

Nasa registra nuvens coloridas e brilhantes no céu de Marte

Este conteúdo foi originalmente publicado em Nova pesquisa derruba explicação sobre por que Marte é vermelho; entenda no site CNN Brasil.