Bilhões de anos atrás, Marte tinha água líquida em sua superfície na forma de lagos, córregos e até um oceano que cobria grande parte do seu hemisfério norte. A evidência desse passado mais quente e úmido está escrita em muitos lugares da paisagem na forma de leques aluviais, deltas e depósitos de argila ricos em minerais. No entanto, há mais de meio século, os cientistas debatem se existe ou não água líquida em Marte hoje.
De acordo com uma nova pesquisa de Norbert Schorghofer - o cientista sênior do Instituto de Ciência Planetária - a água salgada pode se formar intermitentemente na superfície de Marte. Embora tenha vida curta (apenas alguns dias por ano), a presença potencial de salmoura sazonal na superfície de Marte nos diria muito sobre os ciclos sazonais do Planeta Vermelho, além de ajudar a resolver um de seus mistérios mais duradouros.
O estudo de Schorghofer, intitulado "Marte: avaliação quantitativa do derretimento do açafrão atrás de pedregulhos", apareceu recentemente em The Astrophysical Journal. Para abordar a questão de saber se o gelo sazonal da água pode derreter, produzindo água líquida, Schorghofer considerou um conjunto de modelos quantitativos, além de informações atualizadas sobre a convecção de calor e um modelo tridimensional de balanço de energia superficial.
Embora grande parte da água que existia em Marte tenha sido preservada na forma de suas calotas polares, a presença de água líquida é muito difícil de determinar. O planeta passa por ciclos sazonais como a Terra, o que levaria a concluir que esse gelo derrete periodicamente. No entanto, o ambiente de baixa pressão e as rápidas mudanças de temperatura em Marte fazem com que esse gelo se sublima muito antes de atingir seu ponto de fusão.
Em Marte, a pressão atmosférica varia de 0,4 a 0,87 quilopascal (kPa), o que equivale a menos de 1% da Terra no nível do mar. Isso o coloca próximo à pressão do ponto triplo de H2O - a pressão mínima necessária para a existência de água líquida. Enquanto isso, a superfície aquece muito rapidamente quando exposta ao sol, o que resulta em grandes mudanças de temperatura ao longo do dia.
Como Schorghofer explicou em um recente comunicado de imprensa da PSI:
“Marte tem muitas regiões frias e ricas em gelo e muitas regiões quentes e sem gelo, mas regiões geladas onde a temperatura sobe acima do ponto de fusão são um ponto ideal que é quase impossível de encontrar. Esse ponto ideal é onde a água líquida se formaria.
Schorghofer visualiza esses "pontos doces" como estando localizados nas latitudes médias em torno da topografia saliente (por exemplo, rochas e formações rochosas altas). Durante o inverno, essas regiões projetavam sombras continuamente, criando ambientes com temperaturas muito frias, onde a geada da água poderia se acumular.
Quando a primavera chegar, esses mesmos pontos ficarão expostos à luz solar direta. Isso faria com que as geadas da água fossem aquecidas perto do ponto de fusão da água após um ou dois dias marcianos (também conhecido como sols). De acordo com os cálculos detalhados do modelo de Schorghofer, a temperatura mudaria muito rapidamente, passando de -128 ° C (-200 ° F) pela manhã a -10 ° C (14 ° F) ao meio-dia.
Onde quer que esses depósitos de geada da água se formem em solo rico em sal, seu ponto de fusão será diminuído até o ponto em que derreterá a -10 ° C. Isso significa que nem toda a geada sublimaria e se tornava gasosa. Algumas delas se transformam em salmoura que perduram até que todo o gelo derreta ou se transforma em vapor. Esse padrão sazonal se repetiria novamente no ano seguinte.
Muito parecido com o que acontece na região polar do sul, as geadas de dióxido de carbono também podem se acumular durante o inverno nas áreas sombreadas por trás da topografia saliente. Portanto, o derretimento das geadas da água só ocorreria após o vapor seco ter evaporado - um ponto que os cientistas chamam de "data do açafrão". Um ou dois sóis após essa data, o gelo da água líquida começará a derreter para criar água - conhecida como "derretimento do açafrão".
Essas descobertas se baseiam em experimentos anteriores realizados pela NASA que mostraram como ambientes ricos em clorato em Marte seriam o local mais provável para encontrar água. Pesquisas semelhantes foram conduzidas por várias equipes científicas que questionaram se as características sazonais nas regiões equatoriais de Marte - conhecidas como Linhas de inclinação recorrentes (RSL) ou "faixas de inclinação" - são o resultado da formação de salmoura.
Até o momento, existem evidências conflitantes sobre o que causa esses recursos e se eles são o resultado de avalanches de areia (mecanismos "secos") ou água líquida de fontes subterrâneas, derretimento do gelo da superfície ou formação de salmoura (mecanismos "úmidos") . Como Schorghofer explicou, sua pesquisa e modelagem são uma indicação adicional de que a escola de pensamento "úmida" está correta.
“Responder à questão de saber se o derretimento do gelo sazonal da água realmente ocorre em Marte exigia uma série de cálculos quantitativos detalhados - os números realmente importam. Demorou décadas para desenvolver os modelos quantitativos necessários. ”
Neste verão, a NASA Marte 2020 O rover será lançado a partir de Cabo Canaveral para iniciar sua jornada de seis meses para Marte. Uma vez lá, ele se juntará Curiosidade e várias outras missões que atualmente procuram evidências do passado aquático de Marte. Com alguma sorte, algumas evidências diretas de que a água líquida existe hoje também serão encontradas! Além de estabelecer um debate de décadas, seria uma boa notícia para todos aqueles que esperam ir para lá no futuro!
