Cientistas descobriram estruturas misteriosas sob a superfície de Marte

Uma equipa de cientistas apresentou um novo mapa gravitacional de Marte, mostrando a presença de estruturas densas e de grande escala sob o oceano há muito desaparecido do planeta vermelho.

No Europlanet Science Congress 2024, uma equipa de cientistas apresentou um novo mapa gravitacional de Marte, que mostra a presença de estruturas densas e de grande escala sob o oceano há muito desaparecido de Marte. Além disso, partilhou que os processos do manto estão a afetar o Olympus Mons, o maior vulcão do Sistema Solar.

O novo mapa, bem como a análise feita pelos cientistas, incluem dados de várias missões, incluindo a missão InSIGHT da NASA. Utilizam também dados de pequenos desvios nos satélites à medida que orbitam Marte.

No artigo que será publicado numa próxima edição da revista JGR: Planets, alguns dos resultados contrariam um conceito importante na área da geologia, conforme partilhado pelo Science Alert.

Novo estudo contraria conceito ✅flexural isostasy da geologia

Os geólogos trabalham com um conceito chamado ✅flexural isostasy, que descreve a forma como a camada rígida exterior de um planeta responde a cargas e descargas em grande escala. A camada chama-se litosfera e consiste na crosta e na parte superior do manto.

Quando algo pesado sobrecarrega a litosfera, esta responde afundando-se. Na Terra, a Gronelândia é um bom exemplo disto, onde a enorme camada de gelo exerce uma pressão descendente sobre ela. À medida que os seus lençóis de gelo derretem devido ao aquecimento global, a Gronelândia vai subindo.

Esta inclinação para baixo provoca frequentemente uma elevação nas áreas circundantes, embora o efeito seja ligeiro. Quanto mais maciça for a carga, mais pronunciada será a flexão descendente, embora também dependa da resistência e elasticidade da litosfera.

Beniest, Anouk. (2017). From continental rifting to conjugate margins: insights from analogue and numerical modelling.

A ✅flexural isostasy é uma ideia fundamental para compreender o ressalto glaciar, a formação de montanhas e a formação de bacias sedimentares.

Os autores do novo artigo dizem que os cientistas precisam de repensar a forma como a ✅flexural isostasy funciona em Marte. Isto, devido ao Olympus Mons, o maior vulcão do Sistema Solar, e a toda a região vulcânica chamada Tharsis Rise, ou Tharsis Montes. Esta é uma vasta região vulcânica que contém três outros enormes vulcões-escudo: Arsia Mons, Pavonis Mons e Ascraeus Mons.

Segundo a ✅flexural isostasy, esta região maciça deveria forçar a superfície do planeta para baixo. Mas o inverso é verdadeiro. Tharsis Montes é muito mais elevado do que o resto da superfície de Marte. O módulo de aterragem InSIGHT da NASA disse, também, muito aos cientistas sobre a gravidade de Marte. Em conjunto, está a forçar os investigadores a reconsiderar a forma como tudo isto funciona em Marte.

Isto significa que temos de repensar a forma como compreendemos o suporte do grande vulcão e dos seus arredores. O sinal gravitacional da sua superfície adapta-se bem a um modelo que considera o planeta como uma fina concha.

Escreveram os autores do estudo, que mostra que processos ativos no manto marciano estão a impulsionar o Tharsis Montes para cima.

Parece haver uma grande massa (algo leve) nas profundezas da camada de Marte, possivelmente a subir do manto. Isto mostra que Marte pode ainda ter movimentos ativos a acontecer no seu interior, criando estruturas vulcânicas à superfície.

Os investigadores encontraram uma massa subterrânea com cerca de 1750 quilómetros de diâmetro e a uma profundidade de 1100 quilómetros. Suspeitam que se trata de uma massa de manto que se ergue sob os Tharsis Montes e que é suficientemente forte para contrariar a pressão descendente de toda a massa.

Isto sugere que uma cabeça de nuvem está atualmente a fluir para cima, em direção à litosfera, para gerar vulcanismo ativo no futuro geológico.

Há um debate sobre o grau de atividade vulcânica de Marte. Embora não existam caraterísticas vulcânicas ativas no planeta, evidência científica mostra que a região de Tharsis ressurgiu no passado geológico próximo, nas últimas dezenas de milhões de anos.

Se houver uma nuvem de manto sob os Tharsis Montes, é necessário mais investigação para perceber se poderá eventualmente chegar à superfície.

Tharsis Region (2001)

Detetadas anomalias gravitacionais em Marte

Os investigadores encontraram, também, outras anomalias gravitacionais. Descobriram estruturas misteriosas e densas sob as planícies polares do norte de Marte. Estão enterradas sob uma camada espessa e lisa de sedimentos que foi provavelmente depositada num antigo leito marinho.

Estas estruturas densas podem ser de origem vulcânica ou podem ser material compactado devido a impactos antigos. Identificámos cerca de 20 caraterísticas de tamanhos variados espalhadas pela área em redor da calote polar norte - uma das quais se assemelha à forma de um cão.

Parece não haver vestígios delas à superfície. No entanto, através dos dados de gravidade, temos um vislumbre tentador da história mais antiga do hemisfério norte de Marte.

Explicou Bart Root, da Delft University of Technology (TU Delft) e um dos autores do estudo.

Mapa com destaque para as densas estruturas gravitacionais no hemisfério norte. As regiões indicadas pelas linhas pretas são anomalias de grande massa que não apresentam qualquer correlação com a geologia e a topografia. Estas estruturas subterrâneas ocultas estão cobertas por sedimentos de um antigo oceano. A sua origem é ainda um mistério e é necessária uma missão gravitacional dedicada, como os MaQuIs, para revelar a sua natureza. Crédito: Root et al. (setembro, 2024)

Missão MaQuls visa recolher mais dados sobre estruturas misteriosas

A única maneira de compreender estas estruturas misteriosas, e a gravidade de Marte em geral, é por via de mais dados. Os cientistas querem, portanto, recolhê-los.

Sugerem fazê-lo por via da missão Martian Quantum Gravity (MaQuls), que basear-se-ia na mesma tecnologia utilizada nas missões GRAIL (Gravity Recovery and Interior Laboratory) e GRACE (Gravity Recovery and Climate Experiment), que mapearam a gravidade da Lua e da Terra, respetivamente.

A MaQuls seria constituída por dois satélites que se seguiriam um ao outro e estariam conectados por uma ligação ótica.

As observações com o MaQuIs permitir-nos-ão explorar melhor a subsuperfície de Marte. Isto ajudar-nos-ia a descobrir mais sobre estas misteriosas caraterísticas ocultas e a estudar a convecção do manto em curso, bem como a compreender os processos dinâmicos da superfície, como as mudanças sazonais da atmosfera e a deteção de reservatórios de água subterrânea.

Partilhou Lisa Wörner do German Aerospace Center, que apresentou a missão MaQuIs no Europlanet Science Congress 2024, esta semana.

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