Quando o rover Perseverance, da NASA, chegou à borda interna da cratera Jezero, em Marte, em setembro de 2023, os cientistas da missão ficaram surpresos com o que encontraram. Chamada de “Margin Unit”, a área geológica se estende ao longo da margem de um antigo lago marciano. Por isso, eles esperavam encontrar rochas sedimentares, que teriam se formado à medida que camadas de areia se acumulavam umas sobre as outras ao longo de milênios. Compostas de argila e silte, as rochas sedimentares da Terra preservam bem vestígios de vida microbiana passada. Os cientistas ficaram especialmente intrigados com os fortes sinais de minerais carbonáticos detectados por orbitadores de Marte. Na Terra, carbonatos frequentemente se formam em ambientes rasos de oceanos e lagos capazes de sustentar vida.
Em vez disso, a equipe do rover encontrou rocha ígnea, que pode se formar nas profundezas do subsolo a partir de magma ou pela atividade vulcânica na superfície. As rochas ígneas são excelentes registros, especialmente porque os cristais minerais em seu interior preservam detalhes sobre o momento exato em que se formaram. Neste caso, elas preservaram um registro surpreendentemente complexo da atividade da água no início da história de Marte. De fato, essas rochas mostraram sinais de terem interagido com a água em pelo menos três ocasiões distintas, e cada encontro alterou ainda mais sua química e sua aparência. As descobertas foram publicadas na segunda-feira na revista Communications Earth & Environment.
O instrumento por trás das descobertas é o SuperCam, instalado no mastro do rover, que determina a mineralogia de características geológicas com base na luz que elas refletem. Quando a equipe científica identifica uma rocha intrigante, pode enviar comandos para que o SuperCam dispare seu laser a uma distância de até 21 pés (6,5 metros). O espectro do plasma resultante revela a composição química do alvo. O Perseverance analisou dessa maneira mais de 185 alvos de rocha aflorante em toda a unidade.
“Antes de chegarmos à Margin Unit, a principal hipótese — derivada de observações orbitais — era que o carbonato observado a partir da órbita havia se formado pela interação com o lago que existia na cratera Jezero”, disse Candice Bedford, cientista pesquisadora da Purdue University, em West Lafayette, Indiana, e autora principal do estudo. “Mas agora sabemos que esse local se tornou uma espécie de encruzilhada para sistemas aquosos. As descobertas na Margin Unit são importantes porque a cratera Jezero está dentro de uma das maiores exposições de carbonato em Marte; portanto, o que aprendemos aqui vai muito além desta cratera.”
Resfriamento lento no subsolo
O Perseverance explorou a Margin Unit ao longo de aproximadamente 870 pés (265 metros) de elevação. Nas elevações mais altas, encontrou rocha de granulação grossa e cristalina — características marcantes do mineral olivina — com quase nenhum sinal de que a água já tivesse entrado em contato com ela. Composta de magnésio e ferro, a unidade de olivina da área se formou em uma massa de magma nas profundezas do subsolo, resfriando-se lentamente o suficiente para que seus grãos crescessem, e só chegou à superfície depois que o solo acima dela sofreu erosão. Mais abaixo na unidade, no leito do lago, a rocha parece transformada, pois os grãos de olivina foram fraturados, com sílica entre eles.
Os minerais carbonáticos e de sílica são indicadores importantes na busca por vida antiga. Quando a água interage com a olivina na Terra, a reação pode liberar hidrogênio, que pode servir de fonte de alimento para alguns micróbios, e deixa para trás carbonato e sílica, dois minerais que preservam vestígios da existência passada desses micróbios.
Múltiplos episódios
A equipe do Perseverance consegue determinar a sequência das interações da Margin Unit com a água, mas não a idade delas. Na primeira ocasião em que a água alcançou as rochas da Margin Unit, a água subterrânea rica em dióxido de carbono reagiu com a olivina, resultando em cristas de carbonato que atravessam as fraturas na rocha aflorante em baixas elevações. Hoje, essas fraturas preenchidas por carbonato permanecem em relevo à medida que a rocha mais macia ao redor delas sofre erosão.
A segunda vez que a água alcançou as rochas pode ter relação com o lago que existiu na cratera.
“Algumas das rochas da Margin Unit também contêm sílica”, disse Eleni Ravanis, cientista planetária da University of Hawaii at Manoa e coautora do estudo. “A transformação da olivina em carbonato pode deixar sílica para trás, e vemos mais dessa sílica nas rochas que ficaram abaixo da linha d’água.”
Por fim, ocorreu um evento relacionado à água que gerou veios minerais em um local na parte leste da Margin Unit, com cerca de 10 polegadas (25 centímetros) de espessura, criando minerais como sulfato de cálcio e fluorita. Encontrar fluorita é uma pista importante porque ela normalmente se forma quando água quente circula por rochas vulcânicas, revelando que essa área passou posteriormente por um evento de água subterrânea aquecida.
“Se há uma coisa que aprendi depois de 10 anos trabalhando com rovers em Marte, é que Marte está constantemente lançando surpresas”, disse Bedford. “É muito raro que as coisas sejam como esperamos com base nos dados orbitais. Espero que este trabalho ajude a reformular a maneira como os cientistas veem a história da água na cratera Jezero e em Marte como um todo. Em última análise, espero que ele ajude os cientistas planetários a reconstruir as mudanças no clima e na habitabilidade do início da história de Marte.”
Mais informações sobre o Perseverance
Um dos principais objetivos da missão do Perseverance em Marte é a astrobiologia, incluindo a busca por sinais de vida microbiana antiga. O rover caracteriza a geologia e o clima passado do planeta e coleta e armazena rochas e regolito marcianos.
Gerenciado para a NASA pelo Caltech, o Jet Propulsion Laboratory, no sul da Califórnia, construiu o rover Perseverance e gerencia suas operações em nome da agência, por meio da Science Mission Directorate, como parte do portfólio do Mars Exploration Program da NASA. O SuperCam é liderado conjuntamente pela Purdue University, em Indiana, pelo Los Alamos National Laboratory, no Novo México, e pelo IRAP (Research Institute in Astrophysics and Planetology) e pelo CNES (Centre National d’Etudes Spatiales), em Toulouse, França.
Para saber mais sobre o Perseverance:
https://science.nasa.gov/mission/mars-2020-perseverance
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