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Sais de Marte tocam o gelo e produzem água líquida, mostra estudo com cientista brasileiro

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Erik Fischer, AERO Doutorando e Pesquisador AOSS, configura uma Câmara atmosférica de Marte, executando nitrogênio líquido para resfriar a câmara no Edifício de Pesquisas Espaciais. Crédito da imagem: Joseph XuErik Fischer, AERO Doutorando e Pesquisador AOSS, configura uma Câmara atmosférica de Marte, executando nitrogênio líquido para resfriar a câmara no Edifício de Pesquisas Espaciais. Crédito da imagem: Joseph XuANN ARBOR—Não importa a temperatura congelante de Marte. Pequenas quantidades de água líquida podem se formar no planeta vermelho. É o que comprova uma pesquisa coordenada pelo brasileiro Nilton Renno, da Universidade de Michigan, depois de simulações em câmaras que imitam as condições de Marte.

A água líquida é um ingrediente essencial para a vida como a conhecemos e Marte é um dos poucos lugares no sistema solar, onde os cientistas viram sinais promissores da sua existência. Tudo começou em 2008, na Missão Espacial Phoenix. Com a ajuda de uma aeronave, e seus auto-retratos, Nilton descobriu uma camada de gelo logo abaixo da superfície de uma região polar de Marte, e gotículas de água no trem de pouso da espaçonave.

As experiências da UM são as primeiras a testar teorias sobre a formação de água em um clima tão frio como o de Marte. Até agora, ninguém detectou diretamente água líquida em nenhum lugar, além da Terra.

Os pesquisadores descobriram que um tipo de sal presente no solo marciano pode rapidamente, ou seja, em questão de minutos, derreter o gelo que toca – exatamente o mesmo efeito dos sais nas escorregadias estradas e ruas durante o inverno na Terra. Alguns cientistas sugerem que este sal marciano forme água líquida sugando o vapor para fora do ar, através de um processo chamado 'deliquescência.'

"O que é mais emocionante para mim é saber que agora posso compreender como as gotas de água se formaram na perna da aeronave," disse Nilton Renno, professor de Ciências Planetárias, da Universidade de Michigan.

Em 2008, Renno foi o primeiro a notar estranhos glóbulos nas fotos enviadas pela Phoenix. Por várias semanas, os glóbulos pareciam crescer e se aglutinar. Enquanto Renno acreditava que eram gotículas de água e sugeria que sais na superfície de planetas poderiam formá-la, muitos de seus colegas discordaram. Nunca se havia encontrado sais em Marte.

Mas era sal. Entre aqueles que a Phoenix detectou está o perclorato de cálcio, uma mistura de cálcio, cloro e oxigênio, que se encontra em lugares áridos como o Deserto de Atacama, no Chile. Anos mais tarde, o robô Curiosity da missão MSL (Mars Science Laboratory) encontrou o mesmo material em outro lugar de Marte, uma região tropical. Agora os cientistas acreditam que ele e outros sais estão espalhados em toda a superfície do planeta.

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No caso da Missão Phoenix, Renno acredita que o impacto do pouso da aeronave no solo, expôs o gelo, o derreteu e formou aquela salmoura que espirrou na perna da espaçonave, que aterrissou na região polar norte. Os sais permitiram que as gotas se permanecessem líquidas. Renno diz que sua existência e estabilidade mostraram aos cientistas um ciclo, que nem sempre precisa de ajuda de uma aeronave terrestre.

Os pesquisadores da UM recriaram em laboratório, as condições locais de aterragem da Phoenix, utilizando cilindros metálicos, com dois pés de altura e cinco pés de comprimento. As temperaturas nas câmaras variaram de -120 a -20C, como no fim da primavera e início de verão em Marte. A pressão atmosférica girou em torno de 1 por cento, comparada com a da Terra. A umidade relativa do ar variou, mas durante a maioria dos experimentos, foi ajustada em 100 por cento.

Eles testaram dois cenários: perclorato por si só e perclorato em cima da água congelada. Nos experimentos somente com perclorato, eles colocaram camadas com uma espessura milímetra de sal, em um prato com a temperatura controlada, como o solo de Marte. Mesmo depois de três horas, água líquida não foi formada. Isso comprovou que a deliquescência não estava ocorrendo e é provável que não seja um processo significativo em Marte.

Quando os pesquisadores colocaram perclorato de cálcio ou solo salgado diretamente na camada de gelo, de 3 milímetros de espessura, gotas de água líquida se formaram em poucos minutos, assim que as câmaras alcançaram -73C. Essa simulação representou bem as condições observadas no local de aterragem da Phoenix.

Para ter certeza que a água líquida estava lá, os pesquisadores usaram uma técnica chamada "espectroscopia de espalhamento Raman", que envolve lasers brilhantes na superfície e exames da luz refletida.

Os resultados mostram como pequenas quantidades de água líquida podem existir em uma grande área da superfície de Marte e em uma subsuperfície rasa, desde de suas regiões polares até regiões com latitudes médias, durante várias horas do dia na primavera e no início do verão. Tal ciclo poderia formar correntes de água, diz Renno, que fluem, congelam, descongelam e fluem de novo. A água também pode se formar somente abaixo da superfície.

Renno diz que a água não precisa necessariamente ficar líquida indefinidamente para que possa suportar a vida microbiana no presente ou no passado.

"Marte é o planeta do nosso sistema solar mais semelhante à Terra. Estudos sugerem que Marte era ainda mais parecido com a Terra no passado, com água fluindo em sua superfície. Ao estudar a formação de água líquida em Marte, podemos saber mais sobre as possibilidades de vida fora da Terra e procurar recursos para missões futuras," disse Erik Fischer, estudante de Doutorado no Departamento de Ciências Planetárias e um dos autores do novo estudo.

 

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