Uma característica estranha na superfície de Marte manteve os cientistas adivinhando sua origem. É um depósito superficial de um mineral que é mais comum no interior dos planetas. Um novo estudo mostra que esse mineral interior provavelmente foi trazido à superfície por um antigo vulcão explosivo.
Nili Fossae está localizado na região de Syrtis Major em Marte. Fica perto do Isidis Planitia, uma enorme planície dentro de uma bacia de impacto em Marte. Nili Fossae é interessante por causa dos depósitos minerais na área e o que esses depósitos nos dizem sobre Marte. Especificamente, ele contém um grande depósito de olivina mineral, que normalmente é encontrado no interior dos planetas.
A pergunta que este estudo tentou responder é como a olivina encontrou seu caminho para a superfície?
A Olivina Interior
A própria olivina não é rara ou notável. De fato, é o principal componente do manto da Terra. Também não é raro em Marte. A palavra olivina, na verdade, abrange um grupo de minerais muito semelhantes. Por um lado, eles são todos esverdeados, o que explica a "azeitona" na olivina.
Eles são encontrados em rochas ígneas, que são basicamente lava solidificada e resfriada.
Com isso em mente, o título deste artigo pode parecer bastante óbvio. Claro que esse depósito de olivina veio de um vulcão. De que outra forma poderia ter chegado à superfície do manto? Mas a ciência tem tudo a ver com detalhes. Quando, exatamente, na história marciana essa olivina foi depositada por um vulcão? Em que contexto isso aconteceu, e foi parte de eventos maiores que moldaram Marte? Que tipo de evento vulcânico o criou?
Essas questões e o tamanho do depósito de olivina em questão são o que torna este estudo interessante.
O estudo é da Brown University, em Providence, Rhode Island. Os autores são alunos de graduação Christopher Kremer e Michael Bramble e o professor John Mustard, do Departamento de Ciências da Terra, Ambientais e Planetárias da Brown University. O artigo chama-se "Um amplo depósito de cinzas rico em olivina em Marte" e é publicado na revista Geology.
Nerds minerais
Existe um certo tipo de pessoa que está extremamente interessada em minerais. Longe de ser uma obsessão incomum e antissocial perseguida em um canto distante de um campus universitário, o estudo de minerais é um alicerce da ciência planetária. Sem nossa compreensão dos minerais, não temos esperança de reunir a história da Terra. Também seríamos ignorantes sobre todos os outros planetas do nosso Sistema Solar, e também sobre asteróides e meteoritos.
Quando se trata de Marte, a importância de entender os minerais não pode ser enfatizada demais. Os tipos de minerais que vemos, onde os vemos e como chegaram lá, são pistas para entender Marte. E quando os cientistas descobrem um depósito incomum de minerais lá, eles querem saber como ele chegou lá.
Quebra-cabeça marciano
Marte é um quebra-cabeça. Não estamos nem perto de concluí-lo, mas, pedaço por pedaço, estamos começando a entender a história desse planeta. Especificamente, queremos saber se alguma vez foi habitável e se ainda pode ser o lar de alguma vida microscópica. Na verdade, essas perguntas não podem ser respondidas diretamente: elas precisam ser reveladas completando o quebra-cabeça marciano.
Esse depósito incomum de olivina é uma das peças do quebra-cabeça.
Este depósito de olivina foi descoberto pela primeira vez em 2003 e apresentado em um artigo na Science. Esse documento anunciou a descoberta de uma área de 30.000 quilômetros quadrados com cerca de 30% de olivina.
A área é notável por sua formação geológica. É uma área do que é chamado grabens. Grabens são vales com escarpas agudas de ambos os lados, causadas pelo deslocamento descendente de blocos de terra.
Nesse artigo inicial, os autores disseram que "falhas pós-impacto nessa área expuseram camadas subsuperficiais ricas em olivina". Ao longo dos anos, outros pesquisadores apresentaram outras explicações possíveis. Alguns sugeriram um fluxo efusivo de lava. Outros sugeriram que a olivina foi absorvida por um impacto maciço. Talvez o mesmo impacto que criou a enorme bacia de Isidis, onde o depósito está localizado.
Este novo estudo diz que a olivina foi depositada por vulcanismo explosivo.
Explosões vulcânicas
Para a maioria de nós, um vulcão é um vulcão. Mas existem tipos diferentes. Um tipo é chamado vulcanismo explosivo.
"Esta é uma das evidências mais tangíveis até agora da idéia de que o vulcanismo explosivo era mais comum no início de Marte", disse Christopher Kremer, estudante de graduação da Brown University que liderou o trabalho.
O vulcanismo explosivo acontece quando o magma contém gases dissolvidos, como o vapor de água. Esse gás dissolvido cria muita pressão no magma e, quando a rocha suspensa não consegue suportar a pressão, ela explode. Essa explosão envia uma quantidade enorme de cinzas e lava ardentes ao ar.
Como o vulcanismo explosivo requer vapor de água, os cientistas pensam que esse tipo de explosão vulcânica aconteceu no início da vida de Marte, quando havia mais água por perto. Com o tempo, Marte perdeu a água e a atividade vulcânica teria sido menos explosiva. Teria sido substituído pelo chamado vulcanismo efusivo, que é mais suave e faz com que a lava flua pela superfície, em vez de explodir no ar.
Segundo Kremer, há muitas evidências para essa fase vulcânica efusiva da história marciana, enquanto as evidências para a fase explosiva anterior não são tão facilmente descobertas, especialmente com instrumentos orbitais.
"Compreender a importância do vulcanismo explosivo no início de Marte é importante para entender o orçamento da água no magma marciano, a abundância de águas subterrâneas e a espessura da atmosfera", disse Kremer.
Olhos orbitais em Marte
Por enquanto, todos os cientistas precisam estudar esse depósito com instrumentos orbitais. Kremer e seus colegas usaram imagens de alta resolução do Mars Reconnaissance Orbiter (MRO) da NASA para estudar a geologia da área em detalhes. Como Kremer disse em um comunicado de imprensa, eles adotaram uma abordagem diferente ao estudar a área.
"Este trabalho afastou-se metodologicamente do que outras pessoas fizeram observando a forma física dos terrenos que são compostos dessa rocha", disse Kremer. "Qual é a geometria, a espessura e a orientação das camadas que a compõem. Descobrimos que a explicação do vulcanismo explosivo e da queda de cinzas marca todas as caixas certas, enquanto todas as idéias alternativas para o que esse depósito pode ser discordam em vários aspectos importantes do que observamos em órbita. ”
Uma das coisas que diferenciam esse depósito de outras áreas efusivas do fluxo de lava é a distribuição da própria lava. Enquanto um fluxo efusivo basicamente espalharia rochas líquidas sobre a superfície, onde se acumularia em áreas baixas, esse depósito ocorre em longas camadas contínuas sobre vales, crateras, colinas e outras características. Segundo Kremer, isso é muito mais consistente com a sedimentação de cinzas de uma erupção explosiva do que com o fluxo de lava.
O depósito contínuo também descarta o cenário de impacto. O impacto de Isidis que criou a bacia de Isidis não pode ter criado uma camada de cinzas tão uniforme. Além disso, as cinzas são depositadas em cima de alguns dos recursos criados pelo impacto do Isidis.
A condição da própria olivina também exclui o cenário de impacto. A olivina mostra evidências de contato prolongado e amplo com a água. A olivina foi alterada por esse contato, muito mais do que outras olivinas em Marte. Os autores dizem que apenas a olivina faz sentido com a queda de cinzas, uma vez que a cinza é muito mais porosa do que outras rochas e teria permitido que a água contatasse a olivina.
Um Rover pode resolver o enigma?
É difícil ter certeza absoluta sobre algo que você só pode estudar em órbita. Felizmente, um rover está indo nessa direção.
Em 2020, o rover Mars 2020 da NASA será lançado a caminho de Marte. Seu local de desembarque? A cratera Jezero, que fica dentro do depósito de olivina. Existem áreas expostas de olivina acessíveis ao rover, e parece certo que o rover 2020 o estudará.
"O que é emocionante é que veremos muito em breve se estou certo ou errado", disse Kremer. "Então isso é um pouco estressante, mas se não for um desastre, provavelmente será algo muito mais estranho. Isso é tão divertido, se não mais. "
"Uma das 10 principais descobertas de Marte 2020 será descobrir o que é essa unidade portadora de olivina", disse Mustard, consultor da Kremer. "Isso é algo que as pessoas vão escrever e falar por um longo tempo."
Quando soubermos como esta peça de quebra-cabeça de olivina se encaixa, saberemos algo sobre a era do vulcanismo explosivo em Marte. Por extensão, saberemos algo sobre a água marciana antiga. Por extensão, saberemos algo sobre a antiga atmosfera marciana. A partir daí, saberemos algo sobre a habitabilidade marciana.
Os quebra-cabeças não são divertidos?
