Os cientistas observaram pela primeira vez a Formação Medusae Fossae (QFP) na década de 1960, graças aos esforços do Marinheiro nave espacial. Esse depósito maciço de rochas macias e sedimentares se estende por aproximadamente 1.000 km (621 milhas) ao longo do equador e consiste em colinas ondulantes, mesas abruptas e cordilheiras curiosas (também conhecidas como yardangs) que parecem resultar da erosão eólica. Além disso, uma colisão incomum no topo dessa formação também deu origem a uma teoria da conspiração OVNI.
Escusado será dizer que a formação tem sido uma fonte de curiosidade científica, com muitos geólogos tentando explicar como poderia ter se formado. Segundo um novo estudo da Universidade Johns Hopkins, a região foi o resultado de atividades vulcânicas que ocorreram no Planeta Vermelho há mais de 3 bilhões de anos. Essas descobertas podem ter implicações drásticas para a compreensão dos cientistas do interior de Marte e até para o seu potencial passado de habitabilidade.
O estudo - que apareceu recentemente no Jornal de Pesquisa Geofísica: Planetas sob o título “A densidade da formação de medusas e fossas: implicações para sua composição, origem e importância na história marciana” - foi conduzido por Lujendra Ojha e Kevin Lewis, um estudioso de Blaustein e professor assistente no departamento de Ciências da Terra e do Planeta na Universidade Johns Hopkins, respectivamente.
O trabalho anterior de Ojha inclui encontrar evidências de que a água em Marte ocorre em fluxos sazonais de salmoura na superfície, que ele descobriu em 2010 como estudante de graduação. Enquanto isso, Lewis dedicou grande parte de sua carreira acadêmica ao estudo aprofundado da natureza das rochas sedimentares em Marte, com o objetivo de determinar o que esse registro geológico pode nos dizer sobre o clima e a habitabilidade anteriores do planeta.
Como Ojha explicou, o estudo da Formação Medusa Fossae é central para entender a história geológica de Marte. Muito parecido com a região de Tharsus Montes, essa formação foi formada no momento em que o planeta ainda era geologicamente ativo. "Este é um depósito massivo, não apenas em escala marciana, mas também em termos do sistema solar, porque não conhecemos nenhum outro depósito como esse", afirmou.
Basicamente, as rochas sedimentares são o resultado de poeira e detritos acumulados na superfície de um planeta e se tornarem endurecidos e em camadas ao longo do tempo. Essas camadas servem como um registro geológico, indicando que tipos de processos estavam ocorrendo na superfície no momento em que as camadas foram depositadas. Quando se trata da Formação Medusae Fossae, os cientistas não sabiam se as erupções do vento, da água, do gelo ou vulcânicas eram responsáveis pelos depósitos.
No passado, foram feitas medições de radar da formação que sugeria que Medusae Fosssae tinha uma composição incomum. No entanto, os cientistas não tinham certeza se a formação era feita de rocha altamente porosa ou uma mistura de rocha e gelo. Para o bem de seu estudo, Ojha e Lewis usaram dados de gravidade de vários orbitadores de Marte para medir a densidade da formação pela primeira vez.
O que descobriram foi que a rocha é extraordinariamente porosa e tem cerca de dois terços da densidade do resto da crosta marciana. Eles também usaram dados de radar e gravidade para mostrar que a densidade da Formação era muito grande para ser explicada pela presença de gelo. A partir disso, eles concluíram que a rocha altamente porosa deveria ter sido depositada por erupções vulcânicas quando Marte ainda era geologicamente ativo - ca. 3 bilhões de anos atrás.
À medida que esses vulcões explodiam, lançando cinzas e pedras na atmosfera, o material voltava à superfície, formando camadas e descendo morros. Depois de um tempo suficiente, as cinzas teriam se cimentado na rocha, que foi lentamente corroída pelo tempo pelos ventos marcianos e tempestades de poeira, deixando os cientistas da Formação vendo lá hoje. Segundo Ojha, essas novas descobertas sugerem que o interior de Marte é mais complexo do que se pensava anteriormente.
Enquanto os cientistas sabem há algum tempo que Marte tem alguns voláteis - isto é, água, dióxido de carbono e outros elementos que se transformam em gás com ligeiros aumentos de temperatura - em sua crosta que permite a ocorrência de erupções explosivas periódicas na superfície, o tipo de erupção necessária criar a região da Medusa Fossae teria sido imenso. Isso indica que o planeta pode ter grandes quantidades de voláteis em seu interior. Como Ojha explicou:
“Se você distribuísse a Medusae Fossae globalmente, criaria uma camada de 9,7 metros (32 pés) de espessura. Dada a magnitude deste depósito, é realmente incrível, porque implica que o magma não era apenas rico em voláteis e também que tinha que ser rico em voláteis por longos períodos de tempo. ”
Além disso, essa atividade teria tido um impacto drástico na habitabilidade passada de Marte. Basicamente, a formação da Formação Medusae Fossae teria ocorrido durante um ponto crucial na história de Marte. Depois que a erupção ocorreu, grandes quantidades de dióxido de carbono e (provavelmente) metano teriam sido lançadas na atmosfera, causando um efeito estufa significativo.
Além disso, os autores indicaram que a erupção teria ejetado água suficiente para cobrir Marte em um oceano global com mais de 9 cm de espessura. Esse efeito estufa resultante seria suficiente para manter a superfície de Marte quente a ponto de a água permanecer em estado líquido. Ao mesmo tempo, a expulsão de gases vulcânicos como o sulfeto de hidrogênio e o dióxido de enxofre alteraria a química da superfície e da atmosfera de Marte.
Tudo isso teria tido um impacto drástico na habitabilidade potencial do planeta. Além disso, como Kevin Lewis indicou, o novo estudo mostra que as pesquisas de gravidade têm o potencial de interpretar o registro geológico de Marte. "Futuras pesquisas de gravidade podem ajudar a distinguir entre gelo, sedimentos e rochas ígneas na crosta superior do planeta", disse ele.
Estudar as características da superfície de Marte e a história geológica é como descascar uma cebola. Com cada camada que descolamos, obtemos outra peça do quebra-cabeça, que juntos acrescenta uma história rica e variada. Nos próximos anos e décadas, mais missões robóticas estudarão a superfície e a atmosfera do Planeta Vermelho em preparação para uma eventual missão tripulada até os anos 2030.
Todas essas missões nos permitirão aprender mais sobre o passado mais quente e úmido de Marte e se ele já existe ou não em algum momento (ou talvez ainda exista!)
