Depósitos recém-descobertos de camadas de gelo em crateras espalhadas pelo hemisfério sul de Marte fornecem informações sobre como a orientação do planeta controlou o seu clima nos últimos 4 milhões de anos, de acordo com um novo estudo. As descobertas ajudam os cientistas a entender o que controlava o clima passado de Marte, o que é essencial para prever quando o planeta poderia ter sido habitável.
O estudo foi publicado na revista Geophysical Research Letters da AGU , que publica pesquisas de formato curto e de alto impacto com implicações que abrangem as ciências da Terra e do espaço.
Os depósitos de gelo em Marte refletem uma combinação de temperatura, hidrologia e dinâmica planetária, como na Terra. A inclinação e a órbita do planeta afetam a temperatura e a luz solar na superfície, o que contribui para o clima . Camadas de gelo mais espessas e puras geralmente refletem períodos frios com mais acúmulo de gelo, enquanto camadas finas e empoeiradas provavelmente eram mais quentes e menos capazes de acumular gelo.
O novo estudo combina essas camadas de gelo com a inclinação do eixo de Marte e sua precessão orbital, ou como a órbita elíptica do planeta gira em torno do sol ao longo do tempo, com resolução e confiança sem precedentes.
As descobertas dão aos cientistas uma visão de como o clima de Marte mudou ao longo do tempo. Embora o estudo seja limitado ao passado recente, o estabelecimento dessas relações clima-órbita ajuda os cientistas a entender o clima marciano mais profundamente no passado, o que pode ajudar a identificar períodos de habitabilidade potencial.
“Foi inesperado como esses padrões combinavam perfeitamente com os ciclos orbitais”, disse o principal autor do estudo, Michael Sori, cientista planetário da Universidade de Purdue. “Foi uma combinação tão perfeita, tão boa quanto você pode pedir.”
Anteriormente, os cientistas climáticos marcianos se concentraram nas calotas polares, que se estendem por centenas de quilômetros. Mas esses depósitos são antigos e podem ter perdido gelo ao longo do tempo, perdendo detalhes finos que são necessários para estabelecer conexões com confiança entre a orientação e o movimento do planeta e seu clima.
Sori e seus colegas se voltaram para montes de gelo em crateras, com apenas dezenas de quilômetros de largura, mas muito mais frescos e potencialmente menos complicados. Depois de vasculhar grande parte do hemisfério sul, eles localizaram a cratera Burroughs, com 74 quilômetros de largura, que possui camadas “excepcionalmente bem preservadas” visíveis nas imagens feitas pela câmera HiRISE da sonda MRO da NASA.
Os pesquisadores analisaram as espessuras e formas das camadas e descobriram que elas tinham padrões surpreendentemente semelhantes a duas importantes dinâmicas orbitais marcianas, a inclinação do eixo de Marte e a precessão orbital, nos últimos 4 a 5 milhões de anos.
As descobertas melhoram em pesquisas anteriores, que usaram os registros climáticos de gelo polar de Marte para estabelecer conexões provisórias com a órbita. O gelo de cratera mais jovem e mais limpo preserva registros climáticos menos complicados, que os pesquisadores usaram para combinar as mudanças climáticas com a precessão e inclinação orbital com alto nível de precisão.
Discernir as conexões entre os ciclos orbitais e o clima é importante para entender tanto a história marciana quanto a complexa dinâmica climática da Terra. “Marte é um laboratório natural para estudar os controles orbitais do clima”, disse Sori, porque muitos dos fatores complicadores que existem na Terra – biologia, tectônica – são insignificantes em Marte. O planeta inteiro, em essência, isola a variável para os cientistas.
“Se vamos entender o clima, precisamos ir a lugares que não tenham esses fatores interferentes”, disse Isaac Smith, cientista planetário do Instituto de Ciências Planetárias e da Universidade de York que não esteve envolvido no estudo. Nesse sentido, “Marte é um planeta intocado. E há muitas aplicações potenciais aqui. Marte tem muito mais em comum com Plutão e Tritão do que você pensa.”
Nem todos os depósitos de gelo menores têm camadas limpas e expostas em sua superfície. Alguns podem estar escondidos dentro dos montes. Eventualmente, disse Sori, o objetivo é coletar amostras de gelo como os cientistas fazem na Terra, mas os rovers de Marte ainda não têm essa capacidade. Em vez disso, os cientistas podem usar dados de radar de penetração no solo para “espiar dentro” do gelo e verificar as camadas, garantindo que as camadas visíveis se estendam por todo o depósito. É uma etapa de controle de qualidade necessária no presente estudo, e o método pode ajudar futuras explorações do gelo marciano sem camadas visíveis na superfície.
“Ser capaz de extrair um sinal climático de um pequeno depósito de gelo é um resultado muito legal”, disse Riley McGlasson, coautor do estudo da Universidade de Purdue que aplicou esse método no novo estudo. “Com o radar, podemos nos aproximar da história completa. É por isso que estou animado para dar um passo adiante no futuro.”
Fontes:
https://phys.org/news/2022-03-mounds-ice-craters-insight-mars.html
https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/epdf/10.1029/2021GL097450
