O Planeta Vermelho em seu Renascimento

Recente descobertas apontam Marte como um planeta ativo com vulcões em erupção e rios subterrâneos

A única coisa constante na vida é a mudança. Poucos humanos conseguem suportar este dito melhor do que a própria ciência o faz - aonde novas observações e teorias continuamente forçam os cientistas a modificarem seus pensamentos. Mesmo assim, apesar dessa aparente constante mudança, raramente nosso conhecimento sobre um assunto atinge seu ciclo total.

Isso é precisamente o que faz as últimas descobertas sobre Marte ser tão extraordinárias. Cerca de apenas cinco anos atrás, os astrônomos olhavam o Planeta Vermelho como um velho, essencialmente mundo morto. Recentes descobertas realizadas pela nave Mars Global Surveyor e conjugadas aos meteoritos marcianos, têm nos sugerido um mundo aonde vulcões ativos e rios subterrâneos de água líquida devem existir ainda agora. De muitas maneiras, essa visão emergente traz uma semelhança bastante grande com o Marte visto há 200 anos atrás do que aquela com a qual os cientistas planetários viam na metade dos anos 90.

Nossa história começa cerca de 1800, quando William Herschel e outros observadores apontaram seus grandes telescópios para Marte. Eles viram nuvens, campos polares gelados e manchas escuras que poderiam ser compreendidas como oceanos, tudo dando a impressão de que Marte era muito parecido com a Terra. Estas observações levaram à hipóteses da pluralidade dos mundos - outros planetas eram parecidos com a Terra. Marte, presumivelmente, tinha um ambiente meteorológico e geológico ativo, como o nosso.

Por volta de 1900, Percival Lowell corretamente disse que um pequeno planeta como Marte deveriam perder seu aquecimento interno e atmosfera mais rapidamente do que um planeta maior, como a Terra, e ele viu Marte como um planeta agonizando. Talvez Marte tenha tido antigamente um ambiente assim como o da Terra porém estaria perecendo. Os oceanos foram logo rechaçados e o ar de Marte provou ser muitíssimo fino. Em 1965, a visão da humanidade sobre Marte alcançou seu nadir de desinteresse quando a primeira missão bem sucedida para Marte, Mariner 4, passou próximo ao planeta e revelou que não haviam montanhas, nem mares, nem lagos, nem canyons ou rios, porém somente crateras de impacto como aquelas da Lua. Então, os cientistas concluíram que Marte era ainda mais morto do que se pensava - um mundo parecido com a Lua aonde somente um impacto ocasional de um asteróide perturbaria o sono eterno do planeta.

Essa visão triste começou a mudar nos anos 70, quando o Mariner 9 e duas naves Viking chegaram em Marte. Foram reveladas margens secas de rios, montanhas vulcânicas e espaçadas planícies como crateras contendo rios de lava. Claramente o planeta não estava morto ou passivo porém havia experienciado erupções vulcânicas e água correndo que cavou canais de rios serpenteando por centenas de milhas através de sua superfície. Apensar disso, os cientistas concordaram que as erupções e os bancos de rios devem ter sido confinados a um período de ação primordial, cerca talvez de 4 bilhões de anos atrás, quando Marte ainda tinha um calor interior e uma atmosfera densa.

As questões que se colocaram foram: quando esse período de atividade terminou? E quais seriam as mais recentes erupções com lava ou correntes de água líquida? Um trabalho apresentado nestes anos 70 pela dupla Germano-americana Gerhard Neukum e Donald Wise, mostrou o estudo das relações de eras e o número acumulado de crateras de impactos de asteróides e concluíram que toda a atividade vulcânica tinha estacionado cerca de 2.5 milhões de anos atrás. Essa visão era aquilo que poderia ser chamada de "Era Antiga de Marte", com toda a atividade terminando na primeira metade ou terço da história de Marte. (Para se comparar, na Terra ativa, o Oceano Atlântico em sua base tem somente 70 milhões de anos, o Golfo da Califórnia somente alguns milhões de anos e a falha de San Andreas ainda está empurrando Los Angeles para o norte e o oeste.)

A visão sobre a história de Marte continuou a evoluir nos anos 80. Neukun, trabalhando com K. Hiller, publicou uma nova análise que concluíra que a maior parte da atividade marciana era realmente antiga porém o final da atividade vulcânica se estendia até tempos mais recentes. Similarmente, a Nasa patrocinou um estudo sobre vulcanismo basáltico no sistema solar e houve uma visão mais recente sobre a acumulação das crateras em Marte e a conclusão foi de que muitas planícies de lava tinham entre 1 bilhão a 2 bilhões de anos com seus famosos cones vulcânicos, como o Monte Olimpo, tão jovem quando umas poucas centenas de milhões de anos.

Logo depois, os cientistas reconheceram que uma boa porção dos meteoritos na Terra tinham vindo de Marte. Ao datar essas pedras, foi identificado um grupo como lava que se solidificou 1.3 bilhões de anos atrás. As informações pareceram consistentes, nos trazendo uma imagem daquilo que poderíamos chamar de "Era mediana de Marte". Sob esta visão, a maioria dos canais de rios se formaram logo no começo da história de Marte porém muita da atividade geológica continuou até o meio terço da vida deste planeta e as raras e últimos golfadas de atividade vulcânica persistiram até as últimas poucas centenas de milhões de anos.

A visão da Era Mediana de Marte continuou até os anos 90 e formou a base para a maior parte dos planejamentos que formaram as atuais missões para Marte. No entanto, esta visão está agora sendo mudada através de recentes desenvolvimentos. Novas informações sobre as idades dos meteoritos marcianos e os resultados advindos da missão Mars Global Surveyor nos apresentam um "Marte Jovem" - um planeta com atividade vulcânica e água corrente.

Pedras de Marte

Os meteoritos marcianos - que chegam a mais de uma dúzia - podem ser divididos em vários grupos. Um grupo cristalizou há 4.5 bilhões de anos atrás enquanto o planeta estava em sua formação, e foi submetido a alguma espécie de choque (provavelmente advindo de um impacto) cerca de 4 bilhões de anos atrás e então foi jogado para fóra de Marte por um impacto cerca de 14 milhões de anos atrás. Um segundo grupo consiste de lava basáltica que teve sua erupção e solidificou há 1.3 bilhões de anos atrás e foi lançado para fóra de Marte cerca de 11 milhões de anos atrás.

O terceiro grupo tem sua importante parte na revolução atual sobre o pensamento marciano. Estes meteoritos parecem ter se solidificado somente há 100 milhões a 700 milhões de anos atrás. Muitos pesquisadores inicialmente pensaram que estas idades eram jovens demais para refletir a atividade geológica de Marte e sugeriram, por outro lado, que as idade devem refletir o quando estas pedras se chocaram ou se derreteram através de um impacto maior. Entretanto, modernas pesquisas sobre a mineralogia dessas pedras tem convencido a maioria dos cientistas que elas realmente se cristalizaram a partir de material fundido há 100 milhões a 700 milhões de anos atrás. O agrupamento das pedras em idades provavelmente representam três ou quatro diferentes lugares de impactos em Marte.

Assim, o primeiro fator revolucionário é que as pedras geologicamente jovens aparentemente não são raras em Marte. Mesmo porque, muitos dos meteoritos marcianos se formaram de magmas fundidos somente umas poucos centenas de milhões de anos atrás e dois dos lugares de impactos lançaram pedras não mais velhas do que 1.3 bilhões de anos. Isto significa que as pedras se forjaram não somente no primeiro ou segundo terço da história de Marte, porém dentro dos últimos dez por cento da vida do planeta.

O segundo fator revolucionário é que a água líquida aparentemente correu na superfície de Marte e se infiltrou nessas rochas durante esse mesmo tempo. Muitos dos meteoritos marcianos do grupo 100-700 milhões de anos de idade têm minerais que enferrujam, depósitos de carbonato ou barro dentro deles, formados pela ação da água líquida. Isso prova que ao menos algumas locações em Marte tenham sido expostas à água líquida, vapor de água concentrado ou mesmo ambos dentro das últimos poucas centenas de milhões de anos - uma idéia que poucos cientistas planetários aceitariam até mesmo cinco anos atrás.

Um terceiro fator revolucionário advém da missão Mars Global Surveyor (MGS). A nave chegou em Marte um pouco depois do famoso Mars Pathfinder ter pousado em 4 de julho de 1997, com o rover Sojourner e ter roubado toda a cena. Dois anos mais tarde, com MGS funcionando bem em sua missão designada e produzindo milhares de imagens detalhadas do Planeta Vermelho, o insucesso tanto de Mars Climate Orbiter quanto de Mars Polar Lander novamente desviaram a atenção das informações fornecidas por MGS.

Dentre as fotos, membros do grupo da MGS como Alfred McEwen, no Arizona e Mike Malin e Ken Edgett, na Califórnia, reconheceram fluxos de lava extremamente frescos na região chamada de Elysium Planitia, com texturas de lava enrugada pouco modificadas por depósitos de areia ou crateras de impactos subsequentes. Meu próprio trabalho no MGS era o de contar o número de crateras de impacto nestas e em outras superfícies. Para nossa surpresa, nós descobrimos que os fluxos de lava recentes tinham menos de um porcento do que muitas crateras como as planícies de lava lunares aonde os astronautas da Apollo andaram.

Através do trabalho combinado de pesquisadores como Boris Ivanov na Rússia , Alessandro Morbidelli e Paolo Farinella na Itália, e Bill Bottke e Luke Dones nos EUA, sabemos agora que as crateras de impacto de mesmo tamanho se formaram em Marte cerca da mesma velocidade daquelas na Lua. Isto significa que os fluxos recentes em Marte não podem ser mais do que cerca de um por cento da idade das planícies de lava lunares, ou talvez 20 milhões a 60 milhões de anos. Alguns fluxos na área devem ser ainda mais jovens. Nós também estimamos idades menores do que 100 milhões de anos para o fluxo mais jovem no Monte Olympo e idades cerca de 200 milhões a 400 milhões de anos em planícies imensas de lava nas Planitia Tharsis e Amazonis.

Isso sugere que a mais recente atividade em Marte tenha se estendido até o último um porcento da história do planeta. Se os vulcões marcianos têm sido ativos através de 99 por cento da história de Marte, não existe razão para se supor que todos tenham terminado um pouco antes de que nós, humanos, chegássemos lá. Em outras palavras, as novas informações do MGS fortemente nos dizem que o vulcanismo em Marte tem continuado nos tempos modernos e que erupções de vulcões voltarão a acontecer no futuro. Se isto vai acontecer no Século 21 ou em milhões de anos.... nós não sabemos dizer.

Rios Subterrâneos

O quarto fator revolucionário também advém do MGS. A nave encontrou vários exemplares demonstrando que água líquida subterrânea existe no tempo geológico moderno e talvez poderia ser encontrada por astronautas. MGS pesquisador Michael Carr do U.S. Geological Survey disse que os términos das fontes de alguns canais de rios marcianos são bastante agudos, sem qualquer outro canal menor para supri-los. isso sugere que a água que supria estes canais não vinha da superfície, como seria esperado a partir da chuva ou neve, porém vinha do subterrâneo.

Mais provocativamente ainda, Carr encontrou cursos de poços colapsados estendidos atrás da fonte do canal até o deserto marciano. Em outras palavras, o canal se estende subterraneamente na direção da corrente e a terra colapsou aqui e ali para dentro do alimentador subterrâneo. Este tipo de colapso dentro das cavidades subterrâneas criou-se a partir da dissolução da água ou erosão das rochas subterrâneas - é comum na Terra nos terrenos chamados de karst , aonde cavernas formada por rochas de restos de animais são encontradas.

A presença de possíveis fontes pingadoras em paredes das crateras ou paredões rochosos oferecem uma outra linha de evidência para fontes de água subterrânea. Logo no começo da missão MGS, o líder da turma das imagens, Mike Malin, mostrou uma imagem de uma perturbação a meio caminho de uma parede de cratera. Abaixo dela existe um estreito vale que corre ao longo da terra, aonde alguns depósitos escuros podem ser vistos.

Isso implica no fato de que água líquida subterrânea correu pela parede abaixo, causando a erosão no vale. A pesquisadora franco-americana, Nathalie Cabrol, apontou para outros exemplos e enfatizou que algumas crateras podem ter contido lagos. Todas estas questões parecem surpreendentemente recentes. Também existe uma imensa evidência para erosão e deposito do paredão de matérias até hoje, de forma que se estes artigos de 100- a 200- pés de largura fossem velhos, eles estariam esbranquiçados e escondidos há muito tempo.

Combinando todas essas evidências - alguns dos meteoritos marcianos foram expostos à água dentro das últimas tantas centenas de milhões de anos, o fluxo de água muito provavelmente não parou momentos antes dos humanos chegarem... e nós vemos lugares aonde a água parece estar pingando a partir do subterrâneo em tempos geológicos mais recentes - nos proporcionando um ótimo argumento de que, ao menos em poucas regiões, minas existem em determinada profundidade de talvez algumas centenas de jardas (ou metros).

Muitos pesquisadores suspeitam de que estas poderiam ser formadas quando o calor geotermal funde o gelo subterrâneo, ou permanentemente congelado, desde o fundo até a superfície.

Isso faz sentido, incidentemente, que a mais recente atividade de água tenha sido na mesma época das mais recentes lavas. Existe uma boa evidência de que o gelo subterrâneo existe em várias regiões congeladas em Marte e que a água tenha sido incorporada aos minerais no solo. Seria bastante difícil trazer magmas até a superfície de Marte sem derreter algum gelo e deixar vir alguma água ao longo do caminho.

Os quatro fatores revolucionários não são a única evidência que Marte é um planeta mais dinâmico do que pensávamos. O magnetometro a bordo do MGS descobriu que as rochas crostais preservam magnetismo criado por um campo magnético bastante antigo. Este campo já havia terminado pelos tempos da base do gigantesco Hellas formado cerca de 4 bilhões de anos atrás porque o impacto do Hellas criou um buraco no padrão magnético preservado na crosta. De acordo com a teoria, um campo magnético planetário deve ser gerado por um centro planetário fundido e isso estabelece que o interior do antigo Marte era ao menos parcialmente fundido. Então parece plausível que as fontes radioativas de calor poderiam ter mantido o manto de Marte quente o suficiente para continuar a prover material fundido que alimentava esporadicamente erupções vulcânicas, acontecidas através dos tempos geológicos de Marte.

O altímetro a laser do MGS tem mapeado altitudes precisas através de todo o planeta e nos traz interessantes, mesmo que ainda controversas, evidências de que grandes quantidades de água líquida - ou oceanos congelados - existiram na superfície em tempos antigos. A água fluiu das montanhas do sul e juntou-se em mares nas planícies do norte. A melhor indicação é de que uma grande base de chão macio em torno da área polar do norte tem prateleira em volta, similar às prateleiras costais que são formadas com depósitos através das praias de um mar. Antes do MGS, essa prateleira não tinha sido claramente definida, porém o altímetro de laser definiu e mostrou que era em nível uniforme virtualmente todo o caminho em volta da base - como se definisse o "nível do mar" em uma antiga praia.

A imagem que emerge desta evidência é que "rios" subterrâneos devem ter sido formados largamente em Marte, especialmente em tempos antigos, desde a parte de um fluxo geral de água das terras altas do sul às terras baixas do norte. De acordo com alguns modelos, esta água pode ter estado sob alta pressão, a partir do peso dos sedimentos depositados e deve ocasionalmente ter jorrado do chão em grandes volumes, correndo através da superfície em enchentes catastróficas e formando os grandes canais pelos quais Marte é famoso. Como exemplo, Ares Vallis, a margem do rio drenando ao norte aonde a sonda Pathfinder aterrissou em 1997, origina-se em regiões onde o chão claramente colapsou quando o gelo sob a superfície derreteu..

Um Jovem Marte

A nova imagem de um "Jovem Marte" não somente confirma a atividade geológica, incluindo prováveis lagos e mares de gelo, geleiras e jorros vulcânicos, ocorridos abundantemente nos primeiros dois-terços da história de Marte. porém - para a surpresa de todos - nos traz uma imensa evidência de que atividades vulcânicas e de minas tem continuado através dos últimos poucos percentuais do tempo marciano. E provavelmente continuam ainda hoje.

Obviamente estas descobertas terão um efeito dramático na exploração humana de Marte e a busca para saber se a vida já existiu lá. Minas subterrâneas - se de vida longa - ofereceriam o perfeito habitat para a vida microbiana. Os Viking Landers, em 1976, estavam equipados para procurar por vida porém eles olharam no lugar errado - a árida, ventosa, pouco abençoada superfície ultravioleta. Uma pesquisa da Nasa, liderada por Everett Gibson e David McKay, chocou o mundo cientifico em 1996 quando anunciou a possibilidade de algumas rochas marcianas conterem micróbios fossilizados, em glóbulos de carbono depositados por água líquida em fraturas dentro das rochas. Apesar de ainda controverso e não-confirmado, este resultado provocativo levou a confirmação de que imensos quantidades de formas de vida microbial vivem alegremente no subterrâneo da Terra, incluindo dentro de fraturas em lavas basálticas.

As próximas poucas décadas verão o esforço para estudar as camadas por debaixo da superfície de Marte para procurar por micróbios marcianos, seja do passado ou do presente. O teste de se a vida desenvolveu em Marte é um problema perfeitamente científico porque uma resposta pelo sim ou pelo não deve ser aprofundada. Se a vida realmente se desenvolveu em Marte - como era e como era sua base no nível molecular? Se a vida nunca apareceu em Marte, por que não, isso significa que a humanidade está, mais ainda do que pensávamos, sozinha no universo?

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O texto acima é uma tradução literal e síntese de Janine Milward a partir do artigo "Red Planet Renaissance" de William K Hartmann, membro do Mars Global Surveyor Imaging Team. O mais recente livro de William Hartmann é uma novela sobre a exploração em Marte, Mars Underground. O artigo abaixo é extraído da edição de julho de 2000 da Revista Astronomy, Kalmbach Publishing Co., Waukesha, WI, EUA. As fotos não foram incluídas.

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