Cientistas fornecem novos dados sobre como Marte se tornou inabitável para a vida que conhecemos na Terra

O rover Curiosity da NASA, que explora atualmente a cratera Gale em Marte, está a fornecer novos pormenores sobre a forma como o antigo clima marciano passou de potencialmente adequado para a vida (com provas de água líquida generalizada na superfície) para uma superfície inóspita para a vida tal como a conhecemos na Terra.

À medida que o planeta arrefecia e perdia o seu campo magnético global, o vento solar e as tempestades solares erodiram uma quantidade significativa da atmosfera do planeta para o espaço, transformando Marte no deserto frio e árido que vemos hoje.

A transformação do clima marciano

Embora a superfície de Marte seja frígida e hostil à vida atualmente, os exploradores robóticos da NASA em Marte estão à procura de pistas sobre a possibilidade de ter suportado vida num passado distante. Os investigadores utilizaram instrumentos a bordo do Curiosity para medir a composição isotópica de minerais ricos em carbono (carbonatos) encontrados na cratera Gale e descobriram novas perspetivas sobre a forma como o antigo clima do Planeta Vermelho se transformou.

“As nossas amostras não são consistentes com um antigo ambiente de vida (biosfera) na superfície de Marte, embora isto não exclua a possibilidade de uma biosfera subterrânea ou de uma biosfera de superfície que tenha começado e terminado antes da formação destes carbonatos.”

Os isótopos são versões de um elemento com massas diferentes. Quando a água se evapora, as versões leves do carbono e do oxigénio têm maior probabilidade de escapar para a atmosfera, enquanto as versões pesadas são deixadas para trás com maior frequência, acumulando-se em maiores quantidades e, neste caso, acabando por entrar na atmosfera sob a forma de rochas carbonatadas.

Os carbonatos são um tema de interesse para os cientistas devido à sua capacidade demonstrada de atuar como registos climáticos. Estes minerais podem reter sinais dos ambientes em que se formaram, incluindo a temperatura e acidez da água, e a composição da água e da atmosfera.

O artigo propõe dois mecanismos de formação dos carbonatos encontrados em Gale. No primeiro cenário, os carbonatos formam-se através de uma série de ciclos húmidos e secos na Cratera Gale. No segundo, os carbonatos formam-se em água muito salgada sob condições frias de formação de gelo (criogénicas) na Cratera Gale.

"O ciclo húmido-seco indicaria uma alternância entre ambientes mais habitáveis e menos habitáveis, enquanto as temperaturas criogénicas nas latitudes médias de Marte indicariam um ambiente menos habitável, onde a maior parte da água está presa no gelo e não está disponível para a química ou a biologia, e o que existe é extremamente salgado e desagradável para a vida.

Estes cenários climáticos para Marte antigo já tinham sido propostos anteriormente, com base na presença de certos minerais, em modelos à escala global e na identificação de formações rochosas. Este resultado é o primeiro a acrescentar evidências isotópicas de amostras de rocha para apoiar os cenários.

Os valores de isótopos pesados nos carbonatos marcianos são significativamente mais elevados do que os observados na Terra para os minerais de carbonato e são os valores de isótopos de carbono e oxigénio mais pesados registados para qualquer material de Marte. De facto, segundo a equipa, são necessários climas húmidos, secos e frios e salgados para formar carbonatos tão enriquecidos em carbono pesado e oxigénio.

“O facto de estes valores de isótopos de carbono e oxigénio serem mais elevados do que qualquer outra coisa medida na Terra ou em Marte indica que um processo (ou processos) está a ser levado ao extremo”, disse Burtt.

"Embora a evaporação possa causar alterações significativas nos isótopos de oxigénio da Terra, as alterações medidas neste estudo foram duas a três vezes superiores. Isto significa duas coisas: 1) houve um grau extremo de evaporação que provocou a alteração destes valores isotópicos. eram tão pesados, e 2) estes valores mais pesados foram conservados, pelo que qualquer processo que tenha criado valores isotópicos mais leves deve ter sido significativamente menor em magnitude,” continuou.

Esta descoberta foi feita com os instrumentos Sample Analysis at Mars (SAM) e Tunable Laser Spectrometer (TLS) a bordo do rover Curiosity. O SAM aquece as amostras até cerca de 900 °C e o TLS é utilizado para analisar os gases produzidos durante essa fase de aquecimento.

Referência da notícia:

David G. Burtt et al, Highly enriched carbon and oxygen isotopes in carbonate-derived CO2 at Gale crater, Mars, Proceedings of the National Academy of Sciences (2024). DOI: 10.1073/pnas.2321342121