A água escondida sob a superfície de Marte foi encontrada pelo instrumento FREND do Trace Gas Orbiter (TGO), que mapeia o hidrogênio – uma medida do conteúdo de água – no metro superior do solo marciano.
Embora a água seja conhecida em Marte, a maior parte dela ocorre como gelo nas regiões polares frias do planeta. Não há gelo de água exposto na superfície perto do equador, pois as temperaturas aqui não são frias o suficiente para manter estável o gelo de água exposto.
Missões, incluindo a Mars Express da ESA, procuraram por água próxima à superfície em latitudes mais baixas de Marte – como gelo que cobre grãos de poeira no solo ou está preso em minerais – e encontraram pequenas quantidades. No entanto, tais estudos exploraram apenas a superfície do planeta; Pode haver reservatórios de água mais profundos cobertos por poeira.
Impressão artística do ExoMars 2016 Trace Gas Orbiter em Marte. Créditos das fotos: ESA / ATG medialab
“Com o TGO podemos olhar até um metro abaixo desta camada de poeira e ver o que realmente está acontecendo sob a superfície de Marte – e acima de tudo localizar ‘oásis’ ricos em água que não poderiam ser descobertos com instrumentos anteriores”, diz Igor Mitrofanov, do instituto de pesquisa espacial da Academia Russa de Ciências em Moscou, Rússia; Autor principal do novo estudo; e pesquisador principal do telescópio de nêutrons FREND (Fine Resolution Epithermal Neutron Detector).
“FREND revelou uma área no colossal sistema de cânions Valles Marineris com uma quantidade incomumente grande de hidrogênio: assumindo que o hidrogênio que vemos está ligado às moléculas de água, até 40% do material próximo à superfície nesta região parece ser água. ”
A área rica em água tem aproximadamente o tamanho da Holanda e se cruza com os vales profundos do Caos Candor, parte do sistema de cânions que é uma grande promessa para nossa caça à água em Marte.
Detectar nêutrons
Igor e colegas analisaram as observações do FREND de maio de 2018 a fevereiro de 2021, que mapearam o conteúdo de hidrogênio do solo marciano detectando nêutrons em vez de luz.
“Os nêutrons são criados quando partículas de alta energia conhecidas como ‘raios cósmicos galácticos’ atingem Marte; solos mais secos emitem mais nêutrons do que os mais úmidos, então podemos usar os nêutrons que emite para determinar quanta água existe em um solo ”, acrescenta o coautor Alexey Malakhov, também do Instituto de Pesquisa Espacial da Academia Russa de Ciências. “A tecnologia de observação exclusiva do FREND oferece resolução espacial muito maior do que as medições anteriores desse tipo, então agora podemos ver as características da água que não foram vistas anteriormente.
O ExoMars Trace Gas Orbiter (TGO) da ESA detectou grandes quantidades de água presa no vasto sistema de cânions de Marte, Valles Marineris. Fonte: de I. Mitrofanov et al. (2021)
“Percebemos que uma parte central do Valles Marineris está cheia de água – muito mais água do que esperávamos. Isso é muito semelhante às regiões permafrost do mundo, onde o gelo de água permanece permanentemente sob o solo seco devido às temperaturas constantemente baixas. ”
Essa água pode estar na forma de gelo ou água quimicamente ligada a outros minerais do solo. No entanto, outras observações nos dizem que os minerais nesta parte de Marte normalmente contêm apenas uma pequena porcentagem de água, muito menos do que o que essas novas observações sugerem. “No geral, achamos que essa água existe mais na forma de gelo”, diz Alexey.
Nesta região de Marte, o gelo de água geralmente evapora devido às condições de temperatura e pressão perto do equador. O mesmo se aplica à água quimicamente ligada: a combinação certa de temperatura, pressão e fornecimento de fluido deve ser correta para que os minerais não percam água. Isso sugere que em Valles Marineris deve haver uma mistura especial, ainda pouco clara, de condições para preservar a água – ou que ela seja de alguma forma reabastecida.
Impressão artística da Mars Express. O fundo é baseado em uma imagem real de Marte capturada pela câmera estéreo de alta resolução da espaçonave. Fonte: Imagem da sonda espacial: ESA / ATG Medialab; Marte: ESA / DLR / FU Berlin
“Esta descoberta é um primeiro passo incrível, mas precisamos de mais observações para saber com certeza com qual forma de água estamos lidando”, acrescenta Håkan Svedhem, co-autor do estudo ESTEC na Holanda e ex-cientista do projeto ESA para o ExoMars orbitadores de gás traço.
“Independentemente do resultado, o resultado mostra as capacidades incomparáveis de Os instrumentos do TGO para nos permitir ‘ver’ abaixo da superfície de Marte – e revela um grande reservatório de água, não muito profundo e facilmente acessível nesta região de Marte. “
Futurologia
Como a maioria das futuras missões a Marte deve pousar em latitudes mais baixas, localizar esse reservatório de água aqui é uma perspectiva empolgante para exploração futura.
Enquanto a Mars Express encontrou Evidência de água mais profunda no subsolo nas latitudes médias de Marte, próximo a bacias profundas de água líquida sob o pólo sul de Marte, esses reservatórios potenciais ficam até alguns quilômetros abaixo da superfície, tornando-os menos utilizáveis e acessíveis para exploração do que qualquer coisa encontrada diretamente abaixo da superfície.
Vista em perspectiva do Candor Chasma. A Mars Express tirou fotos em 6 de julho de 2006 de Candor Chasma, um vale na parte norte de Valles Marineris que estava em órbita sobre a região. Créditos das fotos: ESA / DLR / FU Berlin (G. Neukum)
A descoberta também torna Valles Marineris um alvo ainda mais promissor para futuras missões de exploração humana no planeta. O maior desfiladeiro do sistema solar, Valles Marineris, é sem dúvida a paisagem mais dramática de Marte e uma característica que é frequentemente comparada ao Grand Canyon da Terra – embora seja algo dez vezes mais longo e cinco vezes mais profundo.
“Este resultado mostra realmente o sucesso do programa conjunto ESA-Roscosmos ExoMars”, disse Colin Wilson, cientista do projeto ExoMars Trace Gas Orbiter da ESA.
“Saber mais sobre como e onde existe água em Marte hoje é importante para entender o que aconteceu com a água As águas outrora abundantes de Marte, e nos ajuda a encontrar ambientes habitáveis, possíveis sinais de vida passada e matéria orgânica desde os primeiros dias de Marte. “
O TGO foi lançado em 2016 como o primeiro de dois lançamentos no programa ExoMars. O Orbiter se juntará em 2022 um rover europeu, Rosalind Franklin, e uma plataforma de superfície russa, Kazachok, e todos trabalharão juntos para descobrir se alguma vez existiu vida em Marte.
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