As diferenças climáticas entre Marte e a Terra, considerados “planetas irmãos” devido a algumas semelhanças básicas, como rotação e eixo, tamanho e composição rochosa, têm intrigado os cientistas há muito tempo. Atualmente, são essas distinções que impulsionam a maioria das pesquisas científicas no planeta vermelho.
Um desses instrumentos de pesquisa, o rover Curiosity da NASA, atualmente na cratera Gale no equador marciano, forneceu alguns detalhes até então inéditos sobre como o antigo clima de Marte foi de potencialmente adequado para a vida, inclusive com água líquida disponível em sua superfície, para um deserto hostil à vida desenvolvida em condições terrestres.
Em um estudo publicado na revista Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), pesquisadores usaram os instrumentos do Curiosity para elaborar uma composição isotópicas dos carbonatos da cratera, materiais ricos em carbono. Átomos de um mesmo elemento com número diferente de nêutrons, os isótopos revelam informações sobre origem, processos físicos e condições ambientais da formação desses materiais.
Análise isotópicas sobre a história do clima em Marte
A escolha dos isótopos de carbono marciano não foi por acaso. Elemento fundamental para a vida, o carbono é um importante marcador quando se trata de registros climáticos. Esses minerais podem reter assinaturas dos seus contextos originais de formação, aí incluídas a temperatura e a acidez da água, e a composição química da água e da atmosfera.
A pesquisa segue os seguintes princípios: à medida que a água evaporava, versões leves de carbono e oxigênio eram mais propensas a escapara para a atmosfera, deixando para trás versões mais pesadas que acabavam incorporadas às rochas carbonáticas da superfície.
Feita a leitura, o artigo propõe dois possíveis processos de formação dos carbonatos em Gale. O primeiro aponta para um cenário onde os carbonatos são formados por uma série de ciclos úmidos-secos dentro da cratera marciana. No segundo, os carbonatos se formam em água muito salgada sob condições frias de formação de gelo (criogênicas) dentro da cratera.
Duas propostas sobre o clima de Marte
Em um comunicado, a coautora Jennifer Stern, geoquímica planetária do Goddard Space Flight Center da NASA, em Maryland nos EUA, explica que cada mecanismo de formação representa um regime climático diferente. Estes, por sua vez, podem influenciar a habitabilidade do planeta ao longo do tempo.
Assim, o ciclo úmido-seco sugere períodos alternados entre condições mais favoráveis e menos favoráveis à vida. Durante as fases úmidas, pode ter havido água líquida disponível na superfície ou em camadas subterrâneas, o que é essencial para a existência de processos químicos e biológicos que sustentam a vida.
Já as condições criogênicas, predominantes nas latitudes médias de Marte, indicam temperaturas extremamente frias, com a maioria da água confinada em forma de gelo. Além disso, essa água é altamente salina, o que torna o ambiente inóspito para formação da vida como a conhecemos.
Comparando os isótopos de Marte com os da Terra
Os carbonatos marcianos apresentam valores de isótopos de carbono e oxigênio significativamente mais altos do que os encontrados na Terra. Segundo os autores, são os valores mais altos já registrados para qualquer material marciano conhecido, um indício de que processos ambientais ou geológicos únicos influenciaram a formação desses minerais no planeta.
Para o primeiro autor do artigo, David Burtt, do NASA Goddard, esses valores isotópicos excepcionais indicam uma evaporação intensa, duas a três vezes maior do que qualquer uma observada na Terra. Essa intensidade explica o enriquecimento em isótopos pesados e sua preservação, mostrando que processos capazes de criar isótopos mais leves tiveram menor impacto ou intensidade em Marte.
Embora cenários climáticos úmidos-secos e frios-salgados para o antigo planeta vermelho já tenham sido propostos com base em modelagem e minerais, este estudo é o primeiro a fornecer evidências isotópicas diretas. As análises de amostras de rochas confirmam os modelos climáticos sugeridos anteriormente.
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