Representação artística do planeta Marte, há cerca de 4 mil milhões de anos.
Crédito: ESO/M. Kornmesser.
Marte teve um oceano com um volume de água superior ao do Oceano Ártico, na Terra, sugerem os resultados de um novo trabalho publicado hoje no site da revista Science. Usando o Very Large Telescope do Observatório Europeu do Sul, no Chile, e instrumentos do Observatório W. M. Keck e do Infrared Telescope Facility da NASA, no Hawaii, uma equipa internacional de cientistas mapeou as propriedades da água em diferentes regiões da atmosfera marciana, durante um período de 6 anos. Os dados recolhidos sugerem que o planeta vermelho terá perdido cerca de 87% do volume de água presente na sua superfície, logo após a sua formação.
Há cerca de 4 mil milhões de anos, Marte devia ter água suficiente para cobrir toda a sua superfície com uma camada líquida com 137 metros de profundidade. Contudo, devido à topografia do planeta, a água acumulou-se, certamente, nas vastas planícies do hemisfério norte, formando um oceano com uma área superior à do Oceano Atlântico, na Terra, e em algumas zonas com profundidades de mais de 1,6 km.
“O nosso estudo dá-nos uma estimativa robusta da quantidade de água que Marte teve no passado, através da determinação da quantidade de água que se perdeu para o espaço”, disse Geronimo Villanueva, investigador do Centro de Voo Espacial Goddard da NASA, nos Estados Unidos, e autor principal do novo artigo. “Com este trabalho podemos perceber melhor a história da água em Marte.”
A estimativa agora divulgada baseia-se em observações detalhadas de duas formas de água ligeiramente diferentes na atmosfera marciana: a forma mais familiar, H2O, composta por um átomo de oxigénio e dois prótios (o isótopo de hidrogénio mais leve); e a água semi-pesada, HDO, uma variação que ocorre naturalmente na qual um dos prótios é substituído por um isótopo com o dobro da massa, o deutério. A forma mais leve perde-se com maior facilidade nas camadas superiores da atmosfera, pelo que a comparação da razão HDO/H2O presente na água atualmente existente em Marte com a da água aprisionada em meteoritos marcianos com mais de 4,5 mil milhões de anos permite aos cientistas determinar a quantidade de água que terá escapado para o espaço ao longo da história do planeta.
No estudo, a equipa de investigadores mapeou de forma repetida os níveis de H2O e HDO, durante quase seis anos terrestres – um período correspondente a cerca de três anos marcianos. Os dados resultantes revelaram não só a distribuição global de cada uma das duas formas de água ao longo do tempo, como também a sua razão. Baseados nos novos mapas, os investigadores observaram variações sazonais e microclimas nunca antes identificados.
“Estou uma vez mais espantado com o poder das observações remotas de outros planetas”, afirmou Ulli Kaeufl, engenheiro do Observatório Europeu do Sul, e um dos coautores deste trabalho. “Descobrimos um antigo oceano a mais de 100 milhões de quilómetros de distância!”
A equipa focou-se particularmente nas regiões polares, locais onde se encontram as calotes polares – os maiores reservatórios de água do planeta. Pensa-se que o gelo aí aprisionado encerra o registo da evolução da água em Marte, desde o período Noachiano, que terminou há cerca de 3,7 mil milhões de anos atrás, até ao presente.
Os novos resultados mostram que a água atmosférica nestas regiões tem uma razão HDO/H2O sete vezes superior à dos oceanos terrestres, o que sugere que a água das calotes polares permanentes de Marte tem atualmente cerca oito vezes mais deutério do que teria logo após a formação do planeta. Este valor mostra que Marte terá perdido um volume 6,5 vezes superior ao da água atualmente existente nos dois polos, o que significa que o planeta vermelho teve um oceano primitivo com, pelo menos, 20 milhões de km3.
Tendo em conta a atual topografia de Marte, o antigo oceano deverá ter coberto grande parte das vastas planícies do hemisfério norte, ocupando uma área total equivalente a 19% da superfície do planeta. “Com Marte a perder tanta água, o planeta teria permanecido molhado durante um período de tempo maior do que se supunha anteriormente, sugerindo que o planeta poderia ter sido habitável durante mais tempo”, disse Michael Mumma, investigador do Centro de Voo Espacial Goddard da NASA, nos Estados Unidos, e coautor do novo artigo.
É possível que Marte tenha tido no passado um volume de água ainda superior, e que alguma se tenha abrigado no subsolo. Os microclimas e as variações temporais da água atmosférica agora observados poderão vir a ser úteis na identificação destes depósitos subterrâneos.
Podem ler mais sobre este trabalho aqui.
Impressão artística de Marte há quatro mil milhões de anos atrás.
Crédito: ESO/M. Kornmesser/N. Risinger (skysurvey.org)
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