Uma visão da calota polar norte de Marsilit, reconstruída a partir de vários dados de naves espaciais. As calhas espirais que dissecam a tampa são visíveis. Crédito: NASA/Goddard Space Flight Center Scientific Visualization Studio
Cosmology.com.br
Os leitos e deltas dos lagos marcianos revelam o passado aquoso dos Planetários Vermelhos. Mas muitos quebra-cabeças permanecem, diz o cientista Bruce Jakosky..
A missão de enviar humanos para Marte está em: Presidente dos EUA, Donald Trump falou sobre isso em seu discurso de posse este ano. Um esforço tão épico poderia ajudar a responder a perguntas fundamentais sobre o Planeta Vermelho, incluindo a maior questão de todas: Marte já abrigou a vida — e ainda é?
Central para essas questões é o status da água líquida — o material da vida — no planeta. Agora é indiscutível que já houve água fluindo em Marte, mas quanto, e até mesmo por quê, é uma questão de debate. Mais controverso ainda é se a água líquida pode se esconder em algum lugar em Marte até hoje.
Bruce Jakosky, um cientista planetário da Universidade do Colorado, Boulder, estudou Marte desde seu interior profundo até sua superfície por quase 50 anos: Ele ajudou com a missão Viking de 1976 como estudante de graduação e esteve envolvido com vários outros projetos da NASA em Marte desde então. Revista Conhecida falou com ele sobre a caça água em Marteum tópico sobre o qual ele escreveu Revisão Anual da Terra e Ciências Planetárias.
Esta entrevista foi editada para maior duração e clareza.
Como o pensamento sobre a água em Marte mudou ao longo do tempo?
Compartilhar
Por volta da virada do século passado, o astrônomo Percival Lowell fez uma análise que sugeriu que havia canais em Marte que devem ter sido criados por seres inteligentes. Ele fez a primeira página do New York Times falar não sobre se havia canais e se havia seres inteligentes, mas como eles poderiam ser, e como poderíamos nos comunicar com eles. Foi uma época muito diferente.
Suas idéias nunca foram aceitas pela comunidade astronômica; sempre foi pensado para ser um truque do olho que conectava as coisas e fazia parecer que havia linhas retas em Marte. Quando finalmente enviamos naves espaciais para lá, nós vimos quaisquer características que se alinhassem com seu mapa de canais. A partir da década de 1940, os astrônomos foram capazes de fazer medições que começaram a nos dizer sobre a natureza real do ambiente de Marte. Quando o primeira nave espacial voou por Marte em 1965, determinamos que a pressão atmosférica era de apenas cerca de meia dúzia de milibares, e a temperatura média era de 50 graus Celsius abaixo de zero. Isso demonstrou que a água líquida não poderia ser estável; se eu colocasse um balde de água lá fora, levaria um tempo, mas congelaria ou evaporaria. Esses foram os últimos pregos no caixão para a ideia de que ainda poderia ser um planeta quente e molhado. Mas isso matou a perspectiva da vida marciana. Missões de Marte não encontraram canais construídos por alienígenas. Mas eles encontraram muitas outras características que parecem ter sido esculpidas por água líquida. Recentemente, houve manchetes dizendo que as imagens tiradas pelo rover Curiosity em 2022 mostram ondulações de lagos antigos e sem gelo; mais recentemente, houve notícias sobre sinais de sedimentos costeiros de um oceano antigo. A evidência para a água líquida em torno de 4,3 bilhões a 3,5 bilhões de anos atrás é agora absolutamente convincente. Weilitve viu evidências abundantes de lagos antigos dentro de crateras de impacto — Eu acho que eles são centenas agora. A evidência mais convincente está na cratera de Jezero: Onde a água entrou no lago, depositou uma delta, um ventilador de sedimentos que tinha sido transportado pela água.
Também vemos evidências para glaciares do topo da montanha e redes de vales parecem sistemas tributários fluviais. E vemos evidências de que a água borrou de dentro da crosta canais de inundação catastróficos. Eles liberaram muita água. Há também minerais em Marte que precisariam de água para se formar..
Como era em Marte naquela época, 3 bilhões ou 4 bilhões de anos atrás?
As temperaturas devem ter sido quentes o suficiente para permitir água líquida. Mas nós não sabemos exatamente o quão quente. E nós não sabemos porquê estava mais quente. Mas fora isso, nós realmente temos um controle sobre isso (risos).
Nós certamente precisamos de um gás de efeito estufa para aquecer um planeta, e o dióxido de carbono é um grande gás de efeito estufa, então achamos que deve ter havido mais dióxido de carbono naquela época. Mas o Sol estava 30 por cento mais escuro há 4 bilhões de anos, e em nossos modelos de computador você pode colocar dióxido de carbono suficiente na atmosfera para aumentar a temperatura o suficiente. Então você precisa de outro gás de efeito estufa em cima disso para considerar na simulação. Estamos na fase de “Letilits pegar um gás e perguntar o quanto precisamos, e depois perguntar, ‘É possível?’”
Além disso, a inclinação de Marte mudanças no eixo polar ao longo do tempo. O que isso fez com o clima? Nós donroitt sabemos.
Quanta água houve em Marte, no total?
O meu artigo de 2024 calcula que se você pegasse toda a água que já esteve presente em Marte e espalhá-la, você poderia revestir o planeta em uma camada uniforme em algum lugar entre 380 metros a 1.970 metros (0,2 a 1,2 milhas) de espessura. Na Terra, para comparação, o mesmo tipo de inventário seria uma camada de 1.400 metros de espessura. Esta é uma comparação totalmente justa: Para Marte, thatilitis toda a água de todos os tempos somados, foi - tudo na superfície ao mesmo tempo. Na Terra, a maior parte está no oceano ainda hoje.
Há muito tempo, Marte era muito mais úmido do que é hoje. Mas mesmo no seu estado mais chuvoso, a terra marciana era provavelmente muito seca: Nestas redes de vales com canais de escoamento, o número de canais por quilômetro quadrado é semelhante a algumas das áreas mais secas da Terra, como o Saara.
E hoje quanta água está em Marte agora?
Há uma quantidade significativa de água presente como gelo. Nos pólos, os orbitadores viram gelo a poucos quilômetros de espessura; podemos dizer que a água dos espectrômetros e podemos ver a estrutura do radar. Se você espalhar esse gelo globalmente, seria uma camada de cerca de 20 a 30 metros de espessura. Há também um pouco de gelo em latitudes médias.
Há vestígios de vapor de água na atmosfera, ordens de magnitude menores do que na Terra. Mas pode formar-se nuvens que afetam a temperatura, que afetam o clima. Há um ciclo de água robusto: Pode nevar, mas é muito frio para chover.
A maior incerteza é se existe água presente profundamente dentro da crosta. Nós pensamos que deveria haver água lá, porque teria percolado na crosta de um ambiente úmido precoce (isso aconteceu na Terra, também). Podemos estimar o quanto achamos que pode estar presente lá pode ser até metade do inventário total de água marciana. Mas nós não sabemos se ele está lá.
Para onde foi toda a água?
Toda a água dos grandes canais de saída fluiu para um local nas planícies do norte, e isso teria formado um grande lago — o que aconteceu com isso não está claro. Ele evaporou ou congelou no lugar e ficou coberto por sujeira e poeira? Nós donroitt sabemos.
Grande parte da água que estava em Marte há bilhões de anos foi incorporada em minerais. E nós calculado que grande parte da água antiga — com pelo menos 110 metros de espessura se a espalhasse por todo o planeta — foi perdida para o espaço.
Por que tanta água foi perdida no espaço?
Costumávamos pensar que a principal força motriz era Marte perdeu seu campo magnético e isso levou a uma perda de sua atmosfera, o que permitiu que a água fosse removida. Agora sabemos que é muito mais complicado do que isso. Weilitre ainda está no meio de tentar resolver isso.
Está lá líquido água em qualquer lugar em Marte hoje?
Essa é a pergunta de um milhão de dólares. Em latitudes médias a baixas, achamos que há vestígios de líquido na sujeira, estabilizado por minerais. Com o lander Phoenix nos anos ’90, vimos gotas de água chutado pelo pouso. A quantidade desta água, porém, é menor do que é necessário para qualquer vida na Terra.
Pode haver salmouras subterrâneas. Mas, dadas as temperaturas frias, requer muito sal e uma composição muito específica de sal, para ter água líquida estável na superfície. Desde que detectamos, sabemos como isso pode ser.
Há uma longa discussão que remonta há vários anos sobre se eles detectaram camadas de água líquida abaixo da calota polar sul. Ele sai do instrumento de radar europeu, e sua interpretação foi que, um quilômetro abaixo, deve haver uma camada de água líquida. Mas isso tem estado sob muito debate, então eu não estou disposto a aceitar isso ainda.
Também vimos características chamadas linhas de inclinação recorrentes: depósitos que parecem listras escuras que parecem crescer e se estender ladeira abaixo. Os orbitadores tiraram fotos antes e depois de seu crescimento. Estes podem ser alimentados por águas subterrâneas em rápido crescimento, talvez, ou um pouco de gelo derretido durante o verão que lubrifica o fluxo. Mas uma origem de água dessas características ainda não é aceita. Pode ser avalanches secas. Weilitve viu um monte de coisas em Marte, e em outros planetas, que não têm bons análogos na Terra.
Se você quisesse procurar água líquida, onde você olharia e como?
Se eu quisesse procurar maiores quantidades de água líquida perto da superfície, eu procuraria vulcanismo recente; podemos encontrar fontes hidrotermais. Sabemos que o vulcanismo tem estado ativo até tempos geologicamente recentes, ou seja, nos últimos milhões de anos. Temos visto vulcanismo ativo, mas isso significa que não está lá.
Na crosta, se você chegar a 2 a 3 quilômetros de profundidade, o aquecimento geotérmico aumentaria a temperatura acima do ponto de fusão do gelo. Pode estar sentado em espaços de poros de mícrons a milímetros de diâmetro, mas isso ainda pode adicionar uma quantidade significativa de água.
Você poderia fazer sonoridade eletromagnética, da maneira que os ácaros usavam para detectar água líquida na Terra. Então, se você colocar um rover para baixo e ele fez um loop e colocar um cabo elétrico ao longo de um quilômetro ou um par de quilômetros, você pode ser capaz de detectar água líquida profunda. Eu sei que as pessoas estão pensando sobre isso, mas tem havido uma oportunidade de propor uma missão como essa ainda.
Há evidências de vida na Terra que remontam a 4 bilhões de anos atrás. Então, quais são as chances de que Marte tivesse vida naquela época também?
Isso coloca a questão. Marte antigo atende aos requisitos ambientais para a vida: água líquida; acesso a “elementos biogênicos, como carbono, hidrogênio, oxigênio, nitrogênio e uma dúzia de outros (que ainda estão lá hoje); e uma fonte de energia de reações químicas. Marte tinha tudo isso.
Qual é a minha aposta? Ou houve ou houve um, então deve ser 50/50 (risos). Recuso-me a fazer um palpite. Marte atende aos requisitos. Pode ter vida. A única maneira que weilitre vai saber é indo lá e realmente olhando.
O que a busca por vida em Marte encontrou até agora?
Tentamos duas vezes com Landers vikings na década de 1970. Em retrospectiva, esses experimentos foram mal concebidos. Eles foram basicamente baseados em: Letilitis tomar uma amostra de sujeira e adicionar em água líquida e nutrientes orgânicos e ver se temos reações químicas indicativas de vida.
Eles tinham indícios de resultados positivos, mas foi complicado, e no final, o consensoa visão da maioria é que ela não detectou a vida.
Mas hoje sabemos que 99,99 por cento dos micróbios podem ser cultivados em laboratório porque os tiramos de seu ambiente, e há algo que falta, apenas podemos fazê-los crescer. Então, quais são as chances de que possamos ir a Marte, lançar uma amostra aleatória de moléculas orgânicas e cultivar qualquer organismo? Acho que é muito improvável.
O meteorito Allen Hills, coletado na Antártida, veio de Marte. Na década de 1990, um grupo do Johnson Space Center apresentou a ideia de que havia evidências dentro da rocha para a vida. Thatilit não mais considerado convincente ou convincentemas aprendemos muito sobre como procurar a vida.
O que te convenceria?
Você precisa de múltiplas medidas que apontam, através de diferentes meios, para a vida estar presente. Então, para a vida antiga, se encontrássemos fósseis morfológicos e moléculas orgânicas e evidências isotópicas que sugerissem vida, isso seria bastante convincente. Para a vida atual, se pudéssemos identificar organismos que são realmente diferentes dos organismos terrestres, então saberíamos que não há contaminação, que nós mesmos o trouxemos acidentalmente para Marte a partir da Terra.
Ao contrário da Lua, a humanidade ainda trouxe amostras de Marte. Qual é o plano?
Há um plano para o Rover perseverança coletar amostras e trazê-las de volta ao estudo. Webocive enviou o rover para um lugar onde sabemos que havia água líquida.
It’ uma missão complicada. A perseverança é coletar amostras, em tubos com o comprimento de um cigarro e um centímetro de largura, e deixá-las na superfície em locais bem marcados. Em seguida, enviaremos uma espaçonave que irá coletá-los, colocá-los em um recipiente do tamanho de um vôlei, colocá-lo em um veículo de subida de Marte e lançá-lo em órbita. Em seguida, uma nave espacial diferente irá orbitar o planeta, coletar o voleibol e trazê-lo de volta à Terra, mas não até depois de 2030.
A china também planejamento whatilitis chamou uma amostra de agarrar, onde eles pousam, colher alguma coisa, talvez pegar uma pedra, colocá-lo em um foguete, enviá-lo de volta.
Houve mais de 20 missões bem sucedidas a Marte desde 1965, incluindo sobrevoos, sondas orbitais e landers por muitas nações. Você foi o principal investigador da missão NASAilitis Mars Atmosphere and Volatile Evolution (MAVEN), que orbita Marte desde 2014. Qual foi a sua principal conquista?
MAVEN é a única nave espacial que foi dedicada a compreender a atmosfera superior e a remoção de gases para o espaço. Foi muito bem sucedido, mas ainda não sabemos tudo. Imagine tentar entender a história da Terra a partir de um punhado de missões, sem o benefício de centenas de anos de estudos no terreno.
Quais são as próximas missões mais emocionantes para Marte?
Há apenas duas missões futuras que Iroitm conhece. NASA Escapada — it’s uma pequena missão em órbita — poderá ser lançada ainda este ano. Ele vai olhar para a atmosfera superior como um complemento para MAVEN.
O segundo é Rosalind Franklin. Foi uma colaboração conjunta ESA-Rússia, que originalmente seria lançada em 2020, mas depois adiada para o final de 2022. Depois que os russos invadiram a Ucrânia naquele ano, a Agência Espacial Europeia retirou-se dessa colaboração. Eles tiraram todo o hardware russo da espaçonave e tiveram que adiar a data de lançamento para 2028 o mais cedo possível.
É um lander e rover. A grande coisa que itilits vai fazer que já foi feito antes é que ele vai perfurar 2 metros abaixo da superfície. Nessa profundidade, qualquer moléculas orgânicas seria protegido de raios cósmicos galácticos ou partículas solares.
Devemos enviar pessoas para Marte?
Eu acho que, cientificamente, é imperativo. Eles podem fazer muito mais, muito mais rapidamente do que uma espaçonave robótica.
A ciência é a única razão. Outra razão é o prestígio nacional. Uma terceira razão é deixar as pessoas animadas em entrar em carreiras STEM (ciência, tecnologia, engenharia e matemática).
É factível. Mas é realmente difícil, e não é barato. Os números mínimos credíveis são $100 mil milhões. Elon Musk está falando sobre ser capaz de enviar pessoas quatro anos. Eu acho que ignora muitos dos problemas, como suporte de vida, manter as pessoas vivas durante os três anos para fazer uma viagem de ida e volta e fazer combustível suficiente para voltar. A minha aposta é que estamos a 10 a 15 anos de poder enviar pessoas.
Elon Musk disse, letilitis abandonar o Lua e vai direto para Marte. Eu não sei o que o presidente Trump vai faze
Fontes:.
- https://www.astronomy.com/science/ghost-rivers-hidden-lakes-the-long-search-for-water-on-mars/
