Cientistas encontram evidências da existência de água líquida em Marte

Observações de radar revelam o que parece ser um reservatório estável de água líquida.

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Essa visão da calota polar sul de Marte e da área circundante foi capturada pela sonda Mars Express, da Agência Espacial Europeia, em 25 de fevereiro de 2015. Observações recentes da Mars Express revelaram um lago de água líquida que se encontra sob a calota de gelo.

Por Lee Billings
Publicado na Scientific American

Localizada na extremidade de uma calota de gelo de mais de três bilhões de anos, cobrindo o polo sul de Marte, a região conhecida como Planum Australe ficaria no topo de qualquer lista dos locais menos interessantes do Planeta Vermelho. Congelada, plana e sem características diferentes, ela aparenta oferecer apenas a poeira soprada pelo vento e superfícies cobertas com dióxido de carbono cristalizado. A não ser que alguém consiga espiar profundamente abaixo de sua superfície gelada até a base da calota de gelo, cerca de 1,5 km abaixo, onde há um lago de água quase três vezes maior do que a ilha de Manhattan.

Descoberto por uma equipe de cientistas italianos a partir de dados coletados durante três anos a partir do Radar Avançado para a Subsuperfície e Ionosfera de Marte (Marsis, na sigla em inglês), do satélite Mars Express, da Agência Espacial Europeia, o potencial lago tem pelo menos alguns metros de profundidade, e pode eventualmente ser uma estrutura fixa e estável sob o solo. Se confirmado, este seria o primeiro reservatório conhecido de água líquida atualmente em Marte – um pilar na busca por vida no passado ou no presente do Planeta Vermelho, que potencialmente oferece novas pistas sobre como o vizinho da Terra se transformou bilhões de anos atrás de um local mais quente e úmido para o estado atual frio e seco. Anunciados hoje em uma coletiva de imprensa em Roma, os resultados serão detalhados em um estudo que será publicado na próxima edição da revista Science. Embora esta seja a única detecção até então, a equipe escreveu: “não há razão para concluir que a presença de água no subsolo de Marte se limite a um único local”.

“A presença de um corpo de água líquida sob a calota polar sul de Marte tem várias implicações, abrindo novas possibilidades para a existência de microrganismos no ambiente marciano”, diz Sebastian Lauro, um dos autores do estudo que ocorreu na Universidade Roma Tre. “Além disso, fornece uma confirmação valiosa de que a água que fluiu abundantemente sobre a superfície marciana na forma de mares, lagos e rios preencheu os vazios no subsolo”.

Nos últimos 12 anos, o Marsis mapeou o subsolo marciano usando feixes de pulsos de radar de baixa frequência que podem penetrar a superfície em até alguns quilômetros. Embora passem relativamente ilesos pelo solo, esses pulsos são refletidos de volta para a espaçonave cada vez que encontram fronteiras entre diferentes materiais, como a interface entre gelo e a base rochosa. Essa reflexão é particularmente forte em interfaces com água líquida, que aparecem como um ponto distintamente brilhante nas visualizações de dados. Acompanhando as detecções preliminares de pontos brilhantes sob a calota de gelo do sul de Marte desde 2007, a equipe italiana reprogramou o Marsis para usar um modo de varredura mais intensivo e inspecionou o Planum Australe 29 vezes com o instrumento entre 2012 e 2015. Durante toda a observação, as novas leituras de Marsis revelaram uma mancha luminosa consistente de 20 quilômetros de largura, abrigada em uma depressão em forma de tigela sob a calota de gelo em Planum Australe – uma característica consistente com um corpo considerável de água líquida (ou, para ser justo, com sedimentos saturados de água mais parecidos com lodo subterrâneo). Em seguida, a equipe passou quase um ano analisando dados e outros dois anos escrevendo o artigo e tentando descartar explicações não-aquosas para o que tinham observado.

Há bilhões de anos, Marte era um lugar muito parecido com a Terra: a água se acumulava nos mares, esculpia enormes cânions e borbulhava nas fontes termais. Muitos astrobiólogos especulam que não seria difícil que a vida tivesse começado lá. Mas, no início de sua existência promissora, o planeta de alguma forma perdeu o rumo, transformando-se em uma esfera seca e com oceanos, rios e lagos dessecados. Missões robóticas na superfície do planeta ainda encontram resquícios surpreendentes do passado, como manchas da geada que se formava nas rochas, e gotículas de água que se condensam, como se fosse orvalho, na perna de uma sonda. Os orbitadores também vislumbraram o que poderiam ser riachos fluindo pelas paredes de crateras banhadas pelo sol no auge do verão marciano. Talvez a vida também tenha conseguido resistir de maneira reduzida e limitada. Mas, em caso afirmativo, teria enfrentado um mundo no qual toda a umidade desapareceu rapidamente no ar rarefeito e frio, deixando a superfície seca como um osso. Ainda assim, a água que uma vez fluiu através do solo foi parar em algum lugar. Parte dela provavelmente foi perdida no espaço devido ao diminuto campo gravitacional de Marte, mas uma fração significativa do estoque aquoso do planeta nunca saiu. Ao invés disso, apenas se congelou abaixo do solo. Agora parece que nem toda essa riqueza aquosa está congelada, afinal.

Créditos: ESA/NASA.

“O mais interessante é que este é um corpo de água líquida estável, observado nos dados do radar ao longo de três anos, não apenas algumas gotículas vistas durante um curto período de tempo”, diz Anja Diez, glaciologista do Instituto Polar Norwegian, que escreveu um comentário sobre a descoberta. O lago subterrâneo, segundo Diez, pode ser semelhante àquele encontrado na Terra por meio de sons de radar sob lençóis de gelo na Antártida e na Groenlândia.

Seja abaixo de uma geleira terrestre ou de uma camada de gelo marciana, o mecanismo de fusão é praticamente o mesmo: o calor que corre para cima se combina com o imenso volume de um manto isolante de material que faz pressão para baixo e forma lagos de água derretida. Na Terra, esses lagos são frequentemente conectados por canais, formando redes de água que se ramificam em grandes espaços sob o gelo. No final dos anos 80, Steve Clifford, pesquisador do Instituto de Ciência Planetária, começou a explorar como a atividade hidrológica poderia ocorrer nas calotas polares ao sul e norte de Marte, e se ela poderia alimentar a água derretida nos aquíferos mundiais que ele supunha existir debaixo do pergelissolo do planeta. Os modelos de Clifford sugerem que grandes quantidades de água líquida ainda podem estar escondidas nas profundezas do planeta, proporcionando um refúgio global para qualquer vida que tenha fugido da superfície que com o passar do tempo tem se tornado cada vez mais inóspita.

“Esta descoberta é potencialmente de enorme importância”, diz Clifford, que não esteve envolvido no estudo. “Fazendo uma analogia com a Terra, se ainda há água no subsolo, não há razão para acreditar que a vida que surgiu em Marte e teve que evoluir para habitar condições subterrâneas não possa existir até os dias de hoje…Se há água líquida tão próxima quanto 1,5 km abaixo da superfície [em Planum Australe], então há possibilidades de que a água líquida também esteja presente em maiores profundidades. E se há condições de vida em uma área do planeta que está em continuidade hidráulica com outras áreas onde a água líquida também existe, poderia haver uma biosfera subsuperficial muito substancial, que sobreviveu desde o início da história do planeta”.

Essa vida, no entanto, teria que competir com outro fator-chave que torna possível a existência desses ambientes aquáticos: sais minerais que são lixiviados de rochas e sedimentos, e agem como anticongelante. Derramando-se sobre a água derretida, esses sais criariam áreas salgadas que continuam líquidas muito abaixo do ponto de congelamento típico da água pura. Sabe-se que esses sais existem em abundância em algumas rochas marcianas e são a causa mais provável das gotículas semelhantes ao orvalho e dos riachos das crateras anteriormente observados na superfície do planeta. Mas Clifford acredita que possam haver locais quentes geotérmicos e subsuperficiais, como grandes vulcões ou fontes termais que poderiam aquecer suficientemente partes do submundo de Marte e permitiriam a presença de reservatórios líquidos com uma quantidade de sal razoável para a existência de vida. Um ponto tão quente poderia, de fato, ser responsável pelo lago recém-descoberto pela equipe Marsis.

Essas conjecturas por enquanto não serão testadas. O instrumento Marsis carece de sensibilidade e resolução suficientes para determinar claramente a espessura desse depósito de água ou se ele está de fato conectado a outros aquíferos. No entanto, estudos em uma próxima geração usando instrumentos de radar mais avançados talvez possam especificar tais detalhes. Aliás, a detecção em si ainda não foi confirmada: outro instrumento de radar sonoro chamado Sharad (que detecta objetos pouco profundos) a bordo da sonda Mars Reconnaissance Orbiter da Nasa também varreu repetidamente o Planum Australe e outras regiões na busca por água subterrânea. Contudo, seus feixes não conseguiram penetrar tão profundamente a superfície e não foi possível replicar a detecção de Marsis. Mesmo assim, de acordo com Bruce Campbell, um membro da equipe do Sharad e cientista do Instituto Smithsonian, “é possível que um esforço direcionado [por Sharad] para a coleta de dados em mais caminhos por essa região possa acumular força suficiente para detectar via um telescópio de espelho o que foi visto por Marsis”.

Em última análise, a “verdade que o solo guarda” pode ser necessária para resolver o mistério de quanta água está escondida no submundo de Marte. Mas atualmente não há pesquisas públicas ou privadas que pretendam construir ou lançar missões robóticas ou humanas capazes de perfurar ou derreter o solo até a profundidade necessária para amostrar diretamente a água em qualquer lugar do planeta – o que, segundo Clifford, pode ser bom.

“Atualmente, a possibilidade da existência de vida em algum local abaixo do gelo polar reforça o ponto de que devemos ter cuidado para que nossas investigações não contaminem desnecessariamente Marte”, diz ele. “Isso não só pode tornar o resultado de qualquer experiência de detecção de vida ambígua, mas também pode contaminar um habitat possivelmente interligado a uma base global, levando a um impacto muito sério em qualquer biosfera nativa. Eu me preocupo com o fato de que, a menos que tenhamos muito cuidado, podemos acabar sendo responsáveis pela extinção da primeira forma de vida a ser detectada em outro planeta”.

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