Vista do espaço, a faixa parecia uma praia. Durante mais de uma década, os espectrômetros em órbita de Marte apontaram para aquela estreita fita de terreno colada à borda interna da cratera Jezero, junto ao vale que um dia despejou água num lago, e leram ali uma assinatura rara de carbonato, o mesmo tipo de mineral que, na Terra, se acumula nas margens calmas de lagos e lagoas e que aprisiona, camada sobre camada, os vestígios de comunidades microbianas. Se a hipótese estivesse certa, o Perseverance encontraria na chamada unidade Margin, a “unidade da margem” no jargão da missão, o equivalente marciano de uma orla sedimentar com mais de 3,5 bilhões de anos.

O robô foi até lá, percorreu o terreno em quatro campanhas espalhadas entre os sóis 911 e 1280 e disparou o laser do instrumento SuperCam contra mais de 185 alvos de rocha. A resposta, publicada agora, é mais estranha e mais rica do que a praia imaginada: a unidade Margin nasceu como rocha ígnea, cristalizou devagar dentro de um corpo de magma e só depois foi encharcada, em pelo menos três episódios distintos, por águas de origens diferentes.

O estudo saiu em 21 de setembro na revista Communications Earth & Environment, do grupo Nature, assinado por 22 pesquisadores de instituições de cinco países e liderado por Candice Bedford, da Universidade Purdue, nos Estados Unidos, com participação de veteranos da missão como Roger Wiens, cientista principal do SuperCam, e Kathryn Stack, do Laboratório de Propulsão a Jato da NASA. O grupo cruzou milhares de medições químicas feitas a distância com imagens de altíssima resolução das superfícies rochosas e chegou a uma reconstrução em camadas: primeiro o magma, depois um fluido subterrâneo rico em gás carbônico que transformou parte da olivina em carbonato, em seguida águas mais frias e mais ácidas, possivelmente do próprio lago, que redistribuíram esse carbonato e depositaram sílica nos poros, e, por último, fluidos quentes de origem hidrotermal que abriram fraturas novas e as preencheram com sulfato de cálcio e fluorita. Cada uma dessas águas deixou uma impressão digital mineral, e cada uma amplia o interesse astrobiológico de um lugar que já era prioridade da missão.

Para entender por que uma faixa de rocha de poucos quilômetros mobiliza tanta atenção, é preciso recuar até a geografia. Jezero é uma cratera de 45 quilômetros de diâmetro escavada na borda noroeste de Isidis, uma bacia de impacto de 1.200 quilômetros aberta no início da história de Marte, e fica a nordeste de Syrtis Major, uma das grandes províncias vulcânicas do planeta, perto de um sistema de falhas conhecido como Nili Fossae. A região de Nili Fossae e Syrtis abriga uma das ocorrências mais extensas de olivina e carbonato de todo o planeta. A olivina foi identificada por lá em 2003, a partir de dados do espectrômetro térmico da sonda Mars Global Surveyor, e os carbonatos apareceram em 2008 nas observações do espectrômetro CRISM, a bordo da Mars Reconnaissance Orbiter. Foi essa combinação, olivina e carbonato lado a lado, num terreno atravessado por um antigo lago com delta, que fez de Jezero o local de pouso do Perseverance em 18 de fevereiro de 2021.

A olivina é um silicato de magnésio e ferro que cristaliza cedo em magmas pobres em sílica e reage com facilidade quando encontra água carregada de dióxido de carbono. Na Terra, essa reação converte a olivina em carbonatos de magnésio e ferro, em sílica e, com frequência, em serpentina, liberando hidrogênio ao longo do caminho. Em ambientes como as montanhas de Omã, comunidades microbianas vivem dessa química sem depender da luz do Sol. É também o mineral que tinge de verde as areias de certas praias vulcânicas do Havaí e o mais abundante do manto superior da Terra, o que faz de sua sobrevivência intacta um indicador de quanta água uma rocha viu.

Por isso a unidade Margin ganhou peso na lista de prioridades da missão: os pesquisadores Briony Horgan e colegas propuseram em 2020, a partir de uma absorção profunda em 2,5 micrômetros e de uma razão baixa entre as profundidades das bandas de 2,3 e 2,5 micrômetros nos espectros orbitais, que aqueles carbonatos teriam precipitado na orla do lago, na cota máxima estimada para as águas. Uma orla de lago rica em carbonato é, na Terra, um dos ambientes mais eficientes para preservar bioassinaturas. Trabalhos posteriores complicaram a ideia ao mostrar assinaturas semelhantes na unidade regional de olivina fora da cratera, longe de qualquer lago conhecido, o que apontava para fluidos subterrâneos ou hidrotermais.

A campanha no terreno dividiu a unidade em quatro localidades, cada uma com sua altitude e sua personalidade. A Margem Leste, investigada entre os sóis 911 e 1000, é a parte mais baixa, com lajes de rocha rentes ao chão, acamamento em escala de centímetros e possíveis estratificações cruzadas, entre as cotas de −2.423 e −2.411 metros em relação ao nível de referência de Marte, nos locais batizados de Hans Amundsen Memorial Workspace, Turquoise Bay e Gnaraloo Bay. Ali o rover, como se chamam os veículos robóticos de superfície, abriu duas janelas de abrasão, Amherst Point e Bills Bay, e coletou duas amostras, Pelican Point e Lefroy Bay, hoje seladas em tubos para uma eventual missão de retorno à Terra.

A Margem Oeste, percorrida entre os sóis 1021 e 1161 e situada entre −2.410 e −2.352 metros, tem camadas mais espessas, de decímetros a metros, maciças, com superfícies polidas e cheias de cavidades escavadas pelo vento. No local chamado Bunsen Peak, no sol 1069, a equipe abriu a janela Castle Geyser e coletou a amostra Comet Geyser; dali em diante o afloramento apareceu intensamente fraturado e esculpido pela areia, e uma última janela, Old Faithful Geyser, foi aberta na descida rumo a Neretva Vallis.

Neretva Vallis é o vale pelo qual a água entrava na cratera, e do outro lado dele, na região de Bright Angel, o Perseverance investigou a Margem Norte entre os sóis 1192 e 1211, entre −2.350 e −2.352 metros, sem abrir janelas de abrasão, apenas com os instrumentos remotos do mastro. A exposição mais baixa dessa margem contém uma camada de fragmentos de rocha misturados, os clastos, sustentada por matriz fina, estudada em detalhe num afloramento chamado Pearce Canyon.

A Margem Alta, a última a ser explorada, entre os sóis 1245 e 1280, cobre o maior intervalo de altitude de todos, de −2.338 a −2.159 metros, e é uma extensão informal do que os mapas orbitais chamavam de unidade Margin: rocha fraturada, esculpida pelo vento e de aspecto granular, onde a equipe abriu a janela Emerita Mesa sem coletar amostra. Rochas com olivina encontradas mais acima, em Mist Park, já na borda interna da cratera, ficaram fora do estudo por pertencerem a uma zona de grande diversidade litológica ligada aos impactos.

O protagonista da investigação é o SuperCam, um conjunto de instrumentos montado no mastro do rover, dois metros acima do solo, em torno de um telescópio de 110 milímetros de abertura que serve ao mesmo tempo para disparar feixes de laser e para recolher a luz que volta dos alvos. Sua técnica principal é a Laser-Induced Breakdown Spectroscopy, ou LIBS, a espectroscopia de emissão em plasma induzido por laser: pulsos de 14 milijoules em 1.064 nanômetros vaporizam um ponto de 250 a 400 micrômetros na superfície da rocha e o transformam numa faísca de plasma; quando esse plasma esfria, cada elemento presente emite luz em cores próprias, e o espectro dessa luz revela a composição química daquele ponto.

A onda de choque do disparo ainda sopra a poeira que cobre tudo em Marte. O SuperCam também faz espectroscopia Raman e do visível ao infravermelho próximo, que identificam minerais, grava sons com um microfone e fotografa os alvos com o Remote Micro-Imager, o RMI, uma câmera de altíssima resolução capaz de distinguir grãos de 160 micrômetros a dois metros de distância. Como o campo de visão dessa câmera é pequeno, várias imagens são costuradas num mosaico para cobrir cada alvo, e é nesses mosaicos que as texturas da rocha aparecem.

Para rochas, o SuperCam costuma disparar em fileiras ou grades de pontos, com 30 pulsos por ponto, e os cinco primeiros são descartados para eliminar a contribuição da poeira. As medições quantitativas valem para alvos entre 2 e 6,5 metros do mastro, com raras exceções abertas para alvos de grande interesse geológico, como uma veia mineral analisada a 7,8 metros. Esse alcance transformou o instrumento no olho químico mais produtivo da missão: enquanto as janelas de abrasão, que exigem posicionar o braço robótico e horas de operação, se contam nos dedos, o SuperCam analisou mais de 185 alvos de rocha ao longo da unidade Margin, incluindo cristas, veias e revestimentos que o braço jamais alcançaria. É esse conjunto que permite ver a unidade inteira, e não apenas os poucos pontos onde o rover parou para trabalhar de perto.

Há, porém, uma armadilha nessa riqueza. O ponto vaporizado pelo laser é tão pequeno que, numa rocha de grãos com fração de milímetro a milímetros, cada disparo tende a atingir um único cristal ou uma única porção de cimento, e não a mistura média da rocha. O resultado é uma nuvem de composições espalhadas. Em vez de tratar isso como ruído, a equipe tratou como informação: se cada tiro amostra um mineral, um algoritmo que agrupe os tiros por semelhança química deve recuperar os minerais e suas proporções relativas. Os pesquisadores recorreram a uma análise de agrupamento hierárquico aglomerativo, técnica de aprendizado de máquina não supervisionado em que cada ponto começa sozinho e os grupos mais parecidos vão sendo fundidos, passo a passo, até restar um só. A escolha do método sem supervisão foi deliberada, para reduzir o viés humano diante de rochas que os instrumentos de contato nunca examinaram.

Antes de agrupar, cada elemento foi padronizado para pesar o mesmo na conta, a distância entre pontos foi calculada pela métrica de Manhattan, que soma diferenças absolutas em vez de traçar a diagonal, e a ligação entre grupos seguiu o critério de ligação completa, que considera a distância entre os membros mais afastados. Um índice de silhueta mediu quão bem cada ponto se encaixa no grupo que recebeu, e todo ponto com índice abaixo de 0,2 foi retirado para um grupo à parte de composições mistas, que reuniu 356 medições, ou 22% do conjunto. Restaram oito agrupamentos, definidos sobretudo pelas diferenças em sílica, magnésio e ferro, e a equipe os comparou com a mineralogia obtida pelos instrumentos de contato nas janelas de abrasão e com os dados Raman e infravermelhos do próprio SuperCam para dar nome a cada um.

Padronização por escore z

Distância de Manhattan entre dois pontos

Critério de ligação completa entre agrupamentos

Índice de silhueta de cada ponto

O maior deles, com 25% dos dados, orbita a composição do padrão de olivina que o rover carrega a bordo: 44,1% em massa de sílica, 24,1% de óxido de ferro e 31,6% de óxido de magnésio, em média. O segundo, com 17%, tem pouquíssima sílica, 16,3%, quase nada de titânio, muito magnésio, 35,1%, muito ferro, 31,6%, e sinais fortes de carbono nas análises de componentes independentes, a assinatura de um carbonato de ferro e magnésio. Um terceiro grupo, com 7% dos pontos, é dominado por sílica, com média de 69,3%. E um quarto, com 20% das medições, reúne o excesso de alumínio, titânio e sódio típico da poeira marciana e dos revestimentos que cobrem rochas de todos os tipos na cratera; por se tratar de uma película tardia e onipresente, esses dados foram retirados da análise da rocha propriamente dita.

Os grupos menores contam histórias mais específicas. Um deles, com 2% dos dados, tem o maior teor de ferro de todos, 46,4% em média, e soma de óxidos acima de 95%, o que indica uma fase rica em ferro. Outro, com 3%, lembra o carbonato principal, mas com bem menos magnésio, 15%, e somas de óxidos baixas, em torno de 70%, coincidindo com uma segunda população de carbonato pobre em magnésio que os dados Raman e LIBS já haviam apontado.

Quatro pontos isolados combinam sílica quase ausente, 4,6%, com 29,8% de óxido de cálcio e soma de óxidos de apenas 51%, sinal de elementos que o modelo de calibração não quantifica; neles, os espectros exibem picos moleculares de fluoreto de cálcio e a assinatura infravermelha de sulfato, o que os define como um grupo de sulfato de cálcio com fluorita. O último, com 3%, junta sílica alta, 63,7%, a magnésio abundante, 25,5%, e ferro moderado, 16%, e pode representar piroxênios pobres em cálcio ou uma mistura fina de sílica com grãos de olivina.

A química ganha sentido quando se olha a textura. Nas imagens do RMI, a equipe classificou a rocha da unidade Margin em quatro classes texturais, escolhidas de propósito para não presumir como a rocha se formou. A classe granular é sustentada pelos próprios grãos, de tamanhos parecidos entre si, entre 0,05 e 10 milímetros, cercados por um material intersticial claro; os grãos vão do verde muito escuro ao verde pálido translúcido, passando por tons avermelhados e brancos.

Medindo ao menos 150 grãos por alvo com o programa ImageJ, os pesquisadores encontraram diferenças nítidas entre as localidades: na Margem Alta, os grãos têm médias entre 0,73 e 1,22 milímetro, com contornos mais angulosos e cristais que se encaixam uns nos outros, enquanto na Margem Leste eles são mais finos, entre 0,42 e 0,70 milímetro, e na Margem Norte ficam em 0,68 milímetro, com acamamento plano em escala de decímetros. Ao todo foram medidos 843 grãos na Margem Leste, 200 na Norte e 498 na Alta.

A classe sustentada por matriz, típica da Margem Oeste e com 941 grãos medidos, mostra cristais verdes, muitas vezes com uma auréola amarelada e fraturados, imersos numa matriz cinza-escura tão fina que a câmera não resolve, abaixo de 0,06 milímetro por pixel; só grãos maiores que 0,18 milímetro entraram na estatística, e suas médias ficaram entre 0,39 e 0,68 milímetro. A classe rubbly, algo como “entulhada”, aparece em camadas recuadas das Margens Leste e Oeste, onde grãos compostos, grosseiros e subangulosos, de 0,87 a 1,02 milímetro em média, se desprendem da rocha e se misturam ao regolito, a camada solta de fragmentos e poeira que cobre o solo. E a classe tipo Pearce Canyon, restrita a um afloramento isolado da Margem Norte, meio metro acima do contato com a formação Bright Angel, reúne numa matriz castanha e esburacada uma coleção de clastos de todas as cores e formas: laranja e arredondados, brancos e angulosos, brancos e nodulares, escuros e irregulares com minerais verdes dentro, muitos deles com bordas alaranjadas.

O primeiro resultado firme do trabalho está na Margem Alta. A textura granular ali é a de uma rocha ígnea cristalina que continua no lugar onde se formou: cristais de faces bem definidas, equidimensionais, encostados e intertravados uns nos outros, com pouquíssimo material entre eles. Esse arranjo é o que se espera quando um magma esfria devagar e a olivina, primeira a cristalizar, vai se acumulando no fundo da câmara como açúcar que decanta num copo, formando o que os geólogos chamam de cumulado. Em algumas imagens aparecem candidatos a texturas poiquilíticas, com pequenos cristais verde-claros englobados por um cristal maior e mais escuro, marca registrada de cristalização lenta. O agrupamento de olivina domina essas rochas, com contribuição mínima dos grupos de carbonato, o que significa que a água pouco mexeu nelas. A interpretação converge com a de Kenneth Williford e colegas, que descreveram em 2025, na revista Science, as rochas ultramáficas carbonatadas de Jezero, muito pobres em sílica e ricas em magnésio e ferro, a partir das janelas de abrasão.

Essas texturas lembram as da formação Séitah, o cumulado de olivina que o Perseverance havia estudado no assoalho da cratera no primeiro ano da missão, onde o instrumento PIXL flagrou olivina englobada por augita, um piroxênio rico em cálcio, e sustentou a ideia de uma intrusão, de um fluxo de lava basal ou de um derretimento de impacto esfriado lentamente. Há diferenças, e elas são informativas. Séitah contém piroxênios ricos e pobres em cálcio ao lado da olivina; a Margem Alta só tem o piroxênio pobre em cálcio. A unidade Margin tem mais magnésio e menos cálcio que Séitah. Esse padrão é compatível com a diferenciação por cristalização fracionada dentro de uma intrusão em camadas, um corpo de magma que, ao esfriar, deposita minerais em sucessão e muda de composição a cada etapa, como acontece nos grandes complexos de Bushveld, na África do Sul, e de Stillwater, nos Estados Unidos. As duas unidades podem ter nascido num mesmo evento magmático ou em eventos aparentados.

A rocha cristalina não se limita às alturas. Na Margem Oeste, alvos granulares exibem as mesmas formas de grão, os mesmos contatos e o mesmo tamanho e composição da Margem Alta, e a classe entulhada das Margens Leste e Oeste mostra grãos compostos com cristais subedrais, de faces parcialmente desenvolvidas, encostados uns nos outros, ricos em olivina e quase sem alteração, desprendendo-se de camadas recuadas. Como esses grãos compostos não são arredondados, é improvável que tenham sido seixos rolados por um rio ou por ondas, como os das camadas com seixos do leque ocidental; mais provável é que estejam sendo liberados hoje pela erosão eólica ou pelo estresse térmico de uma parte menos alterada da unidade.

A química acrescenta um detalhe fino: o número de magnésio da olivina, que mede a fração de magnésio em relação ao ferro, é de 52,7 na classe entulhada, valor próximo dos 54,1 da Margem Leste e abaixo do que se vê na Margem Alta, e como a classe entulhada quase não sofreu alteração, essa diferença é original da rocha, não um efeito da água.

Aqui entra outro instrumento, o radar de penetração no solo RIMFAX, que detectou por toda a unidade Margin refletores inclinados em direção ao centro da bacia, indício de camadas espessas. Intrusões em camadas cristalizam do contato com a rocha encaixante para o interior, de modo que os refletores mais próximos da borda da cratera seriam os mais antigos e teriam cristalizado primeiro. Numa cristalização fracionada, os primeiros cristais de olivina são os mais ricos em magnésio, ou mais forsteríticos, e os últimos, mais pobres. É exatamente o que a distribuição do número de magnésio mostra: valores mais altos na Margem Alta, junto à borda, e mais baixos na Margem Leste, mais para dentro. O modelo de intrusão em camadas, proposto a partir das janelas de abrasão, ganha assim uma confirmação independente vinda de centenas de alvos que o braço nunca tocou.

Nada disso descarta que a água tenha retrabalhado partes da unidade, sobretudo na Margem Leste, onde a antiga orla do lago encostava no leque ocidental. Vários alvos granulares perto de Turquoise Bay mostram acamamento plano a ondulado, em alguns casos com gradação normal, com os grãos maiores embaixo e os menores em cima, como acontece quando sedimentos se depositam em água que perde energia. O tamanho dos grãos ali coincide com o do membro Skrinkle Haven do leque, uma unidade sedimentar rica em olivina, embora faltem os grandes grãos escuros e arredondados típicos dele.

A olivina se arredonda com facilidade por abrasão física, e o retrabalho de uma rocha local rica nesse mineral aumentaria a porosidade e abriria espaço para que carbonato e sílica precipitassem como cimento, exatamente como se observa nas unidades superiores do leque, cuja química e mineralogia se parecem muito com as da unidade Margin. Um estudo paralelo de Alexander Jones e colegas descreveu na Margem Leste estratificações cruzadas, superfícies de erosão e estratos inclinados tanto para a bacia quanto para a borda, arquiteturas compatíveis com processos de linha de costa, justamente na parte da unidade onde as ondas empurradas pelo vento teriam mais força.

A prudência dos autores diante dessas feições é instrutiva. Acamamento, laminações, estratificação cruzada e gradação também surgem dentro de intrusões ígneas em camadas, por decantação de cristais e por correntes de convecção no magma, e portanto não bastam para provar uma origem sedimentar. Há ainda um argumento químico: os grãos de cromita analisados pelo PIXL nas janelas de abrasão têm razões de titânio e cromo muito homogêneas dentro de cada localidade e distintas entre as Margens Leste, Oeste e Alta. Se a unidade tivesse sido revolvida e transportada em larga escala, essas populações de cromita teriam se misturado. Qualquer retrabalho, portanto, foi local, um remexer de material nas imediações, não um transporte de longa distância. A rocha da margem, mesmo onde o lago a alcançou, continua sendo em essência a rocha ígnea original, remexida na superfície, cimentada pela água e cortada por fraturas.

O retrabalho inequívoco está no norte, no contato com a formação Bright Angel dentro de Neretva Vallis. O afloramento Pearce Canyon tem má seleção de tamanhos, nenhuma orientação preferencial dos grãos, clastos de várias origens, angulosos a subarredondados, tudo sustentado por matriz: a receita de um fluxo de detritos, a avalanche de lama e blocos que desce encostas quando o terreno encharcado cede. Um grande clasto claro e arredondado, batizado de Elves Chasm, revelou-se rico em sílica, com espectro infravermelho de sílica opalina, e uma mancha clara no alvo King Crest exibiu caulinita.

Perto dessa fronteira, o teor de óxido de ferro chega a 60% em massa, valor incomum no restante da unidade, e numa mancha escura do alvo Haunted Canyon atinge 82%. O membro Fern Glen Rapids da formação Bright Angel, logo abaixo, é um depósito grosseiro, rico em olivina e sustentado por matriz, interpretado como fluxo de detritos despejado num pequeno lago dentro do canal, com feições escuras, formadas depois da deposição e igualmente ricas em ferro, assentado sobre uma unidade rica em filossilicatos de alumínio, o grupo dos minerais de argila.

A semelhança entre os dois depósitos diz que o afloramento tipo Pearce Canyon tem mais a ver com as fácies sedimentares de Bright Angel e de Neretva Vallis do que com a unidade Margin propriamente dita, ainda que as diferenças em magnésio e alumínio indiquem que Fern Glen Rapids recebeu mais material de fora da margem. O ponto decisivo está na cronologia. Até então não se sabia com segurança se a formação Bright Angel era mais nova que a unidade Margin. Como os fluxos de detritos ligados a Bright Angel incorporaram olivina arrancada da margem, a margem já existia quando eles desceram. Isso arruma a ordem dos acontecimentos numa área de enorme interesse: Bright Angel é a formação onde o Perseverance encontrou, na rocha Cheyava Falls, as manchas ricas em fosfato e sulfeto de ferro que a NASA apresentou em 2025 como possível bioassinatura, e agora se sabe que o cumulado de olivina da margem é anterior a esses lamitos.

Se a Margem Alta é a rocha quase intocada, as Margens Leste e Oeste são o livro de registro da água. Ali a equipe catalogou quatro morfologias de alteração aquosa, além dos revestimentos que cobrem todas as localidades. As mais comuns são as cristas, relevos lineares que atravessam fraturas, seguem múltiplas direções incompatíveis com o acamamento e às vezes se cruzam ou se ramificam.

Elas vêm em dois tipos: as do tipo I mal se destacam da rocha e têm a mesma rugosidade que ela; as do tipo II sobressaem com uma borda em forma de barbatana e ocasionalmente mostram pequenos grãos verdes no meio de um material fino. Há ainda feições concêntricas de escala métrica na Margem Leste, associadas às fraturas e por vezes decoradas com cristas perpendiculares às bordas, uma veia mineral clara e desagregada chamada Point Cloates, e as películas de revestimento. Essas feições se concentram abaixo da altura máxima estimada para o lago, mas de maneira desigual, e têm químicas diferentes entre si, o que sugere a entrada de sistemas distintos de água subterrânea.

As cristas são as testemunhas do primeiro episódio. Em Marte, feições assim são interpretadas como preenchimentos de fratura resistentes à erosão: a água que circulou pelas rachaduras depositou minerais dentro delas, e quando o vento desgastou a rocha mole ao redor, o preenchimento duro ficou em relevo, como a argamassa que sobrevive quando o tijolo se desfaz. Nos dois tipos de crista, mais da metade dos pontos de laser cai nos agrupamentos de carbonato, com sílica quase ausente, e o carbonato tem a mesma razão entre ferro e magnésio da olivina da rocha. Isso amarra as cristas à carbonatação inicial da unidade: o fluido que as formou transformou a olivina em carbonato sem separar seus metais. As cristas do tipo II, mais pronunciadas, teriam nascido de circulação repetida ou de precipitação mais abundante. Cristas semelhantes aparecem no membro Skrinkle Haven do leque, o que já insinua uma história de alteração compartilhada entre a margem e os sedimentos do delta.

O cenário proposto para essa primeira água é o de um fluido subterrâneo morno, rico em dióxido de carbono e de pH neutro a alcalino, que circulou pelas fraturas e saturou a rocha, reagindo com os silicatos e precipitando carbonatos de ferro e magnésio nas rachaduras. É a mesma química que, na Terra, gera os listvenitos, rochas de quartzo e carbonato formadas quando fluidos hidrotermais atravessam rochas ultramáficas em cinturões de montanhas como os de Omã e do Irã.

Depois que as fraturas se fecharam com carbonato, o fluido que restou aprisionado nos poros esfriou e evaporou, e nessas condições a sílica, até então dissolvida, precipitou nos espaços que sobraram. As solubilidades se cruzam de modo oposto: a sílica dissolve melhor em água quente e alcalina e pior quando há muito gás carbônico, enquanto o carbonato faz o contrário; resfriamento, evaporação e perda de CO2 empurram uma solução para a saturação em sílica, e os listvenitos terrestres se tornam dominados por sílica quando os fluidos ficam mais frios e mais ácidos.

A sílica da unidade Margin aparece justamente onde se esperaria nesse enredo: nas áreas cinza-escuras da matriz que envolve os grãos alterados de olivina na textura sustentada por matriz, o que os instrumentos PIXL e SHERLOC confirmaram nas janelas de abrasão. Mas o sistema não ficou fechado. Nos diagramas ternários de silício, ferro e magnésio, as composições das Margens Leste e Oeste se afastam da linha que ligaria a olivina original a seu carbonato e se espalham em direção ao vértice do ferro, sinal de que magnésio foi removido do componente carbonático da rocha.

Cavidades em algumas texturas da Margem Oeste e grãos fraturados apontam para porosidade secundária e para fraturamento provocado pelas próprias reações, que expandem volume e abrem caminho para mais água. Um fluido posterior, portanto, atacou o carbonato já formado, criou poros novos e depositou sílica neles. Como não há veias de sílica na unidade, esse fluido mais frio não veio de um evento hidrotermal tardio; ele saturou a rocha de outro modo.

É nesse ponto que o lago volta à cena. Jezero abrigou lagos fechados e abertos ao longo de sua história, com vários rompimentos da borda leste que rebaixaram o nível das águas em degraus, registrados como terraços na análise orbital. Um fluido mais frio e mais ácido, capaz de dissolver carbonato e precipitar sílica, pode ter sido a própria água do lago percolando a rocha. Dois indícios sustentam a hipótese. O agrupamento de sílica alta só aparece nas Margens Leste e Oeste, que ficam abaixo do segundo nível de terraço, a cota que o lago assumiu depois do segundo rompimento da borda, e não na Margem Alta, que estava acima. E as unidades sedimentares superiores do leque ocidental, depositadas dentro desse mesmo lago, contêm carbonato e sílica como cimento secundário, ao lado de algum cimento de sulfato, o que sugere uma história de alteração comum a tudo o que ficou submerso.

Há um contraexemplo que impede a conclusão fácil. A formação Séitah, no fundo da cratera, ainda mais baixa e portanto mais tempo debaixo d’água, está bem menos alterada do que as Margens Leste e Oeste e do que o leque. Se a simples imersão no lago tivesse causado a alteração, Séitah deveria ser a mais alterada de todas. Trabalhos anteriores sugeriram que unidades sobrejacentes, hoje erodidas, teriam protegido Séitah do contato direto com o lago. Os autores oferecem outra leitura: Séitah não tem cristas, enquanto a unidade Margin está coberta delas, o que indica que, na época em que os sistemas de água subterrânea estavam ativos, Séitah tinha muito menos permeabilidade por fraturas. Sem rachaduras para a água circular, a reação entre rocha e fluido ficou inibida. Não basta estar submersa: a rocha precisa estar quebrada. A permeabilidade, e não apenas a altitude, decidiu quem foi alterado.

O terceiro capítulo é o mais tardio e talvez o mais intrigante. As feições concêntricas da Margem Leste convivem com um sistema de fraturas poligonais que corta as cristas, o que as coloca depois delas na linha do tempo. Numa dessas feições, estudada no Hans Amundsen Memorial Workspace com três alvos, do centro para fora, a proporção de carbonato cresce da parte interna, onde oito pontos caem em olivina e dois em carbonato, para a intermediária, com quatro e três, e para a borda, com três e três mais um ponto de carbonato pobre em magnésio. É o retrato do intemperismo esferoidal, o mesmo processo que na Terra transforma blocos de granito fraturados em bolas empilhadas: a alteração química avança das juntas para dentro, ataca primeiro os cantos, onde a superfície exposta é maior, deixa um núcleo esférico menos alterado e, ao expandir o volume dos minerais, abre microfraturas que descolam cascas sucessivas, como as camadas de uma cebola.

A veia Point Cloates conta o resto. Com cerca de 25 centímetros de espessura, ela se estende por vários metros para leste e nordeste na Margem Leste, e os espectros LIBS mostram sulfato de cálcio e fluoreto de cálcio, ou seja, fluorita. Como a rocha ao redor é pobre em cálcio, enxofre e flúor, o fluido que a preencheu não pode ter nascido ali; precisa ter vindo de outra fonte, talvez das litologias variadas da borda da cratera, talvez dos lamitos com sulfato de cálcio de Neretva Vallis. O flúor pode enriquecer águas subterrâneas marcianas pela dissolução de minerais como a fluorapatita. Os sulfatos de cálcio de Jezero, em geral, aparecem em veias de milímetros a centímetros, em cristais ou em manchas, como feições tardias formadas quando a rocha já existia, e a veia se encaixa nesse estágio final da história aquosa. A fluorita, porém, muda o tom da conversa.

Em Marte, a fluorita pode precipitar como fase menor na rocha a partir de fluidos frios, abaixo de 13 graus Celsius. Mas uma veia grande e espessa dominada por sulfato de cálcio e fluorita lembra muito mais os depósitos hidrotermais da Terra, em que águas aquecidas por calor magmático depositam esses minerais ao longo de fraturas. O rover Curiosity já havia encontrado veias com fluorita na cratera Gale, ao lado de sulfato de cálcio e feições ricas em magnésio, e o instrumento ChemCam fez ali a primeira detecção de flúor em Marte, em 2015; naquela cratera, contudo, faltam rochas ou estruturas vulcânicas que expliquem o calor, e a origem das veias ficou em aberto. Jezero tem o que falta a Gale: um candidato a vulcão composto na borda da cratera, unidades ígneas no assoalho e a vizinhança do planalto vulcânico de Syrtis Major. Para os autores, uma circulação hidrotermal induzida por vulcanismo é o mecanismo mais provável para a veia, e essa seria a última água a percorrer a unidade Margin.

Com esses três episódios em mãos, o grupo desenhou dois cenários extremos, ambos apoiados no modelo de intrusão em camadas. No primeiro, o lago participa: processos de linha de costa arredondam os grãos, reduzem seu tamanho e criam poros para o carbonato; fluidos ricos em gás carbônico ligados ao lago circulam pela olivina e formam as cristas; mais tarde, águas do lago com pH mais baixo, modificadas por mudanças no aporte de água subterrânea ou meteórica, no clima ou pela evaporação, remobilizam o magnésio e depositam a sílica.

No segundo, o lago fica de fora: a variação textural nasce apenas dos processos do cumulado, água subterrânea rica em CO2 circula pelas fraturas, um fluxo maior na Margem Oeste intensifica a alteração e, quando as fraturas se mineralizam por completo, os fluidos presos saturam em sílica ao perder gás. Nos dois casos, a veia de fluorita e sulfato fecha a sequência. Os dados do rover não decidem entre eles, e talvez só as amostras, examinadas em laboratórios terrestres, possam decidir.

Para a busca por vida antiga, a indecisão importa menos do que o fato comum às duas versões: a unidade Margin foi atravessada por água várias vezes, em condições químicas diferentes, ao longo de um período prolongado. Carbonatos e sílica estão entre os melhores conservantes de bioassinaturas conhecidos; na Terra, os registros mais antigos de vida sobrevivem em rochas carbonáticas e em sílica de fontes termais. Reações entre água e olivina liberam energia química que micróbios podem usar, e cada novo pulso de fluido é uma nova janela de habitabilidade potencial no subsolo. As amostras Pelican Point, Lefroy Bay e Comet Geyser, coletadas nessa unidade, guardam esse registro em tubos selados a bordo do rover, e os autores as consideram alvos primários do ponto de vista astrobiológico. Se e quando elas chegarão à Terra é outra história, dependente de um programa de retorno de amostras cujo desenho e cujo orçamento seguem em discussão.

O estudo também lembra o que ainda não se sabe. Nas Margens Norte e Alta, só há dados remotos e nenhuma amostra; na Norte, nem mesmo uma janela de abrasão. Um quinto das medições ficou no grupo de composições mistas, sem encaixe claro. O modelo que converte espectros em teores de óxidos superestima as somas quando ferro e magnésio são muito altos, e por isso a identificação de carbonatos dependeu de checagens cruzadas com os sinais de carbono, com o infravermelho e com o Raman. E as feições sedimentares da Margem Leste continuam ambíguas, presas entre uma leitura de praia e uma leitura de câmara magmática. A força do trabalho está justamente em não forçar a resposta: ele delimita o que a rocha diz, o que a rocha sugere e o que só o laboratório poderá dizer.

Duas décadas separam a primeira detecção de olivina em Nili Fossae, em 2003, e de carbonato, em 2008, deste mapa detalhado de uma rocha que o robô examinou grão a grão. Nesse intervalo, uma mancha espectral vista a centenas de quilômetros de altura virou uma sequência de eventos com fluidos de temperatura, acidez e origem diferentes, ordenados no tempo por relações de corte entre fraturas, cristas e veias. A praia prometida pelos espectros orbitais não existia como tal. No lugar dela, o Perseverance encontrou algo que a ciência planetária raramente consegue reconstruir com tanta precisão: uma rocha nascida do fogo que guardou, em suas rachaduras, a memória de três águas.

É essa memória que agora espera. A cada sol, o rover se afasta da margem rumo à borda da cratera e a paisagens mais antigas, e os tubos com as amostras seguem com ele, sacolejando sobre o regolito enquanto orbitadores e laboratórios discutem como trazê-los para casa. Dentro deles há olivina que cristalizou num magma quando a Terra ainda não tinha continentes estáveis, carbonato precipitado por uma água que talvez tenha sido a de um lago, sílica que preencheu poros abertos por reações lentas e a lembrança de fraturas por onde correu fluido quente. Se a vida chegou a se aproveitar de qualquer dessas águas, seu vestígio pode estar ali, do tamanho de um grão, à espera de um microscópio que ainda está a centenas de milhões de quilômetros de distância.