A partir de 2016, Marte tornou-se a residência permanente de nada menos que oito missões robóticas, uma combinação de orbitadores, rovers e landers. Entre extensos estudos da atmosfera e da superfície marciana, os cientistas aprenderam muito sobre a história e evolução do planeta. Em particular, eles descobriram grandes quantidades de evidências de que Marte já teve água corrente em sua superfície.
A evidência mais recente para esse efeito da Universidade do Texas em Austin, onde pesquisadores produziram um estudo detalhando como a água depositou sedimentos na região de Aeolis Dorsa, em Marte. Segundo suas pesquisas, essa área contém extensos depósitos sedimentares que atuam como um registro histórico de Marte, catalogando a influência exercida pela erosão à base de água ao longo do tempo.
O estudo, intitulado "Estratigrafia fluvial de preenchimentos de vale em Aeolis Dorsa, Marte: evidências de flutuações no nível básico controladas por um corpo d'água a jusante", apareceu recentemente na revista científica GeoScienceWorld. Liderada por Benjamin D. Cardenas - um geólogo da Jackson School of Geosciences da Universidade do Texas em Austin - a equipe examinou dados de satélite da região de Aeolis Dorsa para estudar a estrutura dos depósitos sedimentares.
Durante anos, Aeolis Dorsa tem sido de interesse dos cientistas, pois contém algumas das camadas sedimentares mais densamente compactadas de Marte, que foram depositadas pela água corrente (também conhecida como depósitos fluviais). Esses depósitos são visíveis da órbita devido à maneira como foram submetidos a um processo conhecido como “inversão topográfica” - que consiste em depósitos que enchem os canais fluviais baixos e depois são exumados para criar vales incisos.
Por definição, os vales incisos são mínimos topográficos produzidos pela erosão "ribeirinha" - isto é, relacionados a um rio ou margem do rio. Na Terra, esses vales são comumente criados pelo aumento do nível do mar e depois cheios de sedimentos como resultado da queda do nível do mar. À medida que o nível do mar aumenta, os vales são cortados da paisagem à medida que as águas se movem para o interior; e à medida que o nível do mar diminui, as águas em retirada depositam sedimentos dentro deles.
De acordo com o estudo, esse processo criou uma oportunidade para geofísicos e cientistas planetários observarem o registro geológico de Marte em três dimensões e por distâncias significativas. Como Cardenas disse à Space Magazine por e-mail:
“Rochas sedimentares em geral registram informações sobre os ambientes em que foram depositadas. Os depósitos fluviais (rios) registram especificamente informações sobre a maneira como os rios migraram lateralmente, a forma como eles se elevaram verticalmente e como essas coisas mudaram ao longo do tempo. ”
Aqui na Terra, a estatigrafia (isto é, a ordem e posição das camadas sedimentares) das rochas sedimentares tem sido usada por geólogos há gerações para colocar restrições sobre como eram as condições em nosso planeta bilhões de anos atrás. Foi apenas na história recente que o estudo de camadas sedimentares tem sido usado para colocar restrições sobre como eram as condições ambientais em outros corpos planetários (como Marte) bilhões de anos atrás.
No entanto, a maioria desses estudos produziu dados que foram incapazes de resolver as embalagens sedimentares na escala submétrica. Em vez disso, imagens de satélite foram usadas para definir relacionamentos estratigráficos em larga escala, como padrões de deposição ao longo dos canais de água do passado. Em outras palavras, os estudos se concentraram em catalogar a existência de fluxos de água passados em Marte mais do que aconteceu desde então.
Como Cardenas indicou, ele e sua equipe adotaram uma abordagem diferente, que considerou que Marte experimentou mudanças nos últimos 3,5 bilhões de anos. Como ele explicou:
“Em geral, existe a suposição de que grande parte da superfície marciana não é particularmente diferente do que era há 3,5 bilhões de anos atrás. Fazemos um esforço para demonstrar que a superfície moderna em nossa área de estudo, Aeolis Dorsa, é o resultado de enterro, exumação e erosão desigual, e não se pode presumir que a superfície moderna represente a superfície antiga. Nós realmente tentamos mostrar que o que vemos hoje, os recursos que podemos medir hoje, são depósitos sedimentares de rios, e não rios reais. Isso é incrivelmente importante de se perceber quando você começa a interpretar suas observações, e é frequentemente um ponto esquecido. ”
Para o bem de suas pesquisas, Cardenas e sua equipe usaram pares estéreo de imagens de alta resolução e dados topográficos obtidos pela Câmera de Contexto (CTX) e o Experimento Científico de Alta Resolução de Imagem (HiRISE) a bordo do Mars Reconnaissance Orbiter (MRO). Esses dados foram combinados com o ISIS (Integrated Software for Imagers and Spectrometers) - um pacote de processamento de imagem digital usado pelo US Geological Survey (USGS) - e com o Ames Stereo Pipeline da NASA.
Eles processaram as imagens emparelhadas em dados topográficos de alta resolução e modelos digitais de elevação (DEMs), que foram comparados com os dados do instrumento Mars Orbiting Laser Altimeter (MOLA) a bordo do Mars Global Surveyor (MSG). O resultado final foi uma série de DEMs com ordens de magnitude mais altas em termos de resolução do que qualquer coisa produzida anteriormente.
Por tudo isso, Cardenas e seus colegas foram capazes de identificar padrões de empilhamento nos depósitos fluviais, notaram mudanças nos estilos de sedimentação e sugeriram mecanismos para sua criação. Além disso, a equipe introduziu um novo método para medir a direção do fluxo dos rios que deixaram esses depósitos, o que lhes permitiu ver como a paisagem mudou nos últimos bilhões de anos.
"O estudo mostra que havia um grande corpo de água em Marte ~ 3,5 bilhões de anos atrás, e que esse corpo de água aumentou e diminuiu de volume lentamente o suficiente para que a sedimentação do rio tivesse tempo de ajustar os estilos", disse Cardenas. “Isso está mais de acordo com as mudanças climáticas mais lentas e menos com os eventos hidrológicos catastróficos. Aeolis Dorsa está posicionada ao longo das costas hipotéticas de um antigo oceano do norte em Marte. É interessante encontrar depósitos de rios costeiros em Aeolis Dorsa, mas não nos ajuda a restringir o tamanho do corpo d'água (lago, oceano etc.) "
Em essência, Cardenas e seus colegas concluíram que - semelhante à Terra - a queda e o aumento dos níveis de água em um grande corpo d'água forçaram a formação dos paleo-vales em sua área de estudo. E de maneira semelhante ao que está acontecendo hoje na Terra, os rios que se formaram nas regiões costeiras foram fortemente influenciados pelas mudanças nos níveis de água de uma grande massa de água a jusante.
Por algum tempo, foi uma conclusão precipitada de que a superfície de Marte está morta, com as características congeladas no tempo. Mas, como este estudo demonstrou, a paisagem sofreu mudanças significativas desde que perdeu a atmosfera e as águas superficiais. Essas descobertas serão, sem dúvida, o assunto de interesse, à medida que nos aproximamos da montagem de uma missão tripulada na superfície marciana.
