Uma região de Marte que deveria guardar vestígios relativamente simples de um antigo lago revelou uma história muito mais complicada. Dados coletados pelo rover Perseverance, da Nasa, indicam que algumas rochas da cratera Jezero tiveram contato com água pelo menos três vezes, em processos diferentes que podem ter ocorrido ao longo de extensos períodos da história do planeta.

A descoberta foi feita na chamada Unidade Marginal, região que acompanha a borda interna da cratera Jezero e que, bilhões de anos atrás, ficava próxima às margens de um lago marciano.

O que surpreendeu os pesquisadores foi o tipo de rocha encontrado ali. Em vez de apenas sedimentos depositados pela água, o Perseverance identificou rochas de origem ígnea, formadas a partir do resfriamento de magma, que posteriormente foram modificadas por sucessivos episódios envolvendo água subterrânea, o antigo lago e até fluidos aquecidos.

Essas transformações ficaram registradas nos minerais.

E justamente por isso elas podem ajudar os cientistas a reconstruir uma das maiores perguntas sobre Marte: por quanto tempo o planeta teve água líquida e em quais condições poderia ter sido habitável?

Perseverance chegou à região em 2023 e encontrou algo inesperado

O Perseverance alcançou a Unidade Marginal em setembro de 2023.

Antes disso, observações realizadas por sondas em órbita de Marte já haviam detectado fortes sinais de carbonatos na região.

Na Terra, esses minerais são frequentemente associados a ambientes aquáticos, inclusive lagos rasos e oceanos. Isso levou os pesquisadores a considerar a possibilidade de que os carbonatos marcianos tivessem surgido quando a antiga cratera Jezero estava cheia de água.

Era uma hipótese bastante lógica.

A cratera Jezero possui evidências claras de que abrigou um antigo lago e um sistema de delta. A própria Nasa estima que rios atravessavam suas bordas e levavam água e sedimentos para o interior da cratera há mais de 3,5 bilhões de anos.

Por isso, os cientistas esperavam encontrar principalmente rochas sedimentares.

Mas Marte novamente complicou a história.

Em vez de apenas sedimentos, apareceram rochas formadas por magma

As análises mostraram que boa parte da Unidade Marginal tem origem ígnea.

Isso significa que essas rochas não foram simplesmente formadas por areia, argila ou lama acumuladas no fundo do antigo lago.

Elas tiveram origem no magma.

Nas regiões mais elevadas estudadas pelo Perseverance, os pesquisadores encontraram rochas cristalinas com grandes grãos de olivina, um mineral rico em magnésio e ferro.

A estrutura dos cristais indica que o magma esfriou lentamente no subsolo de Marte. Com tempo suficiente para o resfriamento, os cristais conseguiram crescer antes que essas rochas fossem posteriormente expostas pela erosão.

Esse detalhe transformou as rochas em uma espécie de arquivo geológico.

Cristais formados no magma podem preservar informações sobre a origem da rocha e sobre as mudanças que aconteceram depois.

Foi justamente nessas alterações posteriores que apareceu a história da água.

Quanto mais baixo o Perseverance foi, mais sinais de água apareceram

O rover estudou aproximadamente 265 metros de variação de altitude dentro da Unidade Marginal.

Nas áreas mais elevadas, as rochas de olivina apresentavam poucos sinais de alteração provocada por água.

Mais abaixo, porém, o cenário era completamente diferente.

Os grãos de olivina apareciam fraturados, enquanto novos minerais ocupavam os espaços deixados entre eles.

Entre esses minerais estavam carbonatos e sílica.

Para os pesquisadores, isso significa que a água interagiu quimicamente com a rocha original.

E não aconteceu apenas uma vez.

As rochas registram pelo menos três episódios de água

A análise permitiu aos cientistas reconstruir uma sequência de acontecimentos.

Eles ainda não conseguem determinar precisamente quando cada episódio ocorreu, mas conseguem identificar a ordem das alterações minerais.

O resultado aponta para pelo menos três períodos distintos de circulação de água ou outros fluidos aquosos pela região.

É isso que torna a descoberta especialmente importante.

Jezero não teria passado simplesmente de um ambiente seco para um lago e depois voltado a secar.

A região parece ter experimentado uma sequência muito mais complexa de processos envolvendo água subterrânea, água superficial e atividade hidrotermal.

Primeiro episódio: água subterrânea rica em dióxido de carbono

O primeiro evento identificado teria ocorrido quando fluidos subterrâneos ricos em dióxido de carbono circularam através das rochas de olivina.

A reação química modificou os minerais originais e produziu carbonatos.

Esses carbonatos preencheram rachaduras existentes na rocha.

Com o passar do tempo, partes mais frágeis do terreno foram desgastadas pela erosão, enquanto os materiais mais resistentes permaneceram.

Hoje, essas antigas fraturas preenchidas aparecem como estruturas elevadas de carbonato na paisagem marciana.

Isso significa que parte do carbonato identificado anteriormente por satélites pode não ter sido produzida diretamente pelo antigo lago de Jezero.

Ao menos uma parcela pode ter surgido antes, através da circulação de água subterrânea.

Segundo episódio pode estar ligado diretamente ao antigo lago

Depois veio outro período de alteração.

Dessa vez, a água pode ter vindo do próprio lago que ocupava a cratera Jezero ou de uma mudança na composição da água subterrânea.

As evidências aparecem principalmente nas partes da Unidade Marginal que ficavam abaixo do nível estimado daquele antigo lago.

Nessas rochas, os cientistas encontraram maior presença de sílica.

A quantidade desse mineral é importante.

Quando a olivina reage com água e se transforma em minerais de carbonato, a reação pode deixar sílica para trás.

E foi justamente nas rochas que teriam permanecido abaixo da antiga linha d’água que o Perseverance identificou mais sílica.

Isso fortalece a hipótese de uma nova fase de interação entre a rocha e a água.

Depois surgiu água quente circulando pelo subsolo

A história não terminou quando o lago desapareceu.

Os pesquisadores identificaram evidências de um terceiro episódio, aparentemente posterior aos anteriores.

Em uma área da parte oriental da Unidade Marginal, o Perseverance encontrou veios minerais com aproximadamente 25 centímetros de espessura.

Dentro deles estavam minerais como sulfato de cálcio e fluorita.

A fluorita é especialmente reveladora.

Na Terra, esse mineral pode ser formado quando água quente circula através de rochas vulcânicas.

A presença desse material sugere que Marte também teve, naquele local, um período de atividade hidrotermal, com fluidos aquecidos percorrendo fraturas subterrâneas.

Em outras palavras, a mesma região foi afetada por diferentes sistemas aquosos em momentos distintos.

Por que encontrar carbonatos em Marte chama tanta atenção?

Carbonatos são minerais formados por combinações que incluem carbono e oxigênio.

Na Terra, muitos aparecem quando água interage com rochas ou quando minerais precipitam diretamente em ambientes aquáticos.

Por isso, sua presença em Marte oferece informações sobre a antiga química da água e da atmosfera do planeta.

Mas existe outro motivo para o interesse.

Carbonatos podem preservar informações químicas do ambiente onde foram formados.

O mesmo vale para depósitos de sílica.

Na Terra, determinados depósitos desses minerais conseguem conservar vestígios associados a microrganismos durante períodos extremamente longos.

Isso não significa que os carbonatos encontrados pelo Perseverance contenham fósseis marcianos.

Significa apenas que são bons materiais para investigar ambientes que poderiam ter preservado sinais de uma eventual vida antiga.

Reação com olivina pode até produzir uma fonte de energia

Há outro detalhe fascinante.

Quando água reage com determinadas rochas ricas em olivina, podem ocorrer processos capazes de liberar hidrogênio.

Na Terra, existem microrganismos que conseguem utilizar esse hidrogênio como fonte de energia.

Por isso, ambientes onde água e olivina interagem são particularmente interessantes para a astrobiologia.

Eles podem reunir ingredientes importantes: água líquida, reações químicas e fontes potenciais de energia.

O novo estudo não encontrou organismos vivendo nessas rochas.

Também não demonstra que alguma forma de vida realmente existiu ali.

O que ele mostra é que Jezero passou por processos capazes de produzir condições que, na Terra, podem estar associadas a ambientes habitáveis.

A descoberta não é evidência de vida em Marte

Essa distinção é fundamental.

O Perseverance não encontrou vida nessas rochas.

Também não há evidência, nesse estudo, de que microrganismos tenham necessariamente habitado a Unidade Marginal.

Os cientistas trabalham com a ideia de habitabilidade.

Um ambiente habitável é aquele que reúne ou reuniu condições que poderiam permitir a existência de determinadas formas de vida.

Isso é diferente de comprovar que a vida realmente apareceu.

A missão Perseverance tenta justamente entender quais lugares de Marte tiveram água, química adequada e condições ambientais potencialmente favoráveis à vida microbiana no passado.

O instrumento SuperCam foi essencial para reconstruir essa história

Boa parte dessa investigação aconteceu sem que o rover precisasse tocar diretamente nas rochas.

O Perseverance possui no alto de seu mastro um instrumento chamado SuperCam.

Ele consegue estudar a composição dos materiais de diferentes maneiras.

Uma delas envolve analisar a luz refletida pelas rochas para identificar minerais.

Outra parece saída de ficção científica.

Quando a equipe encontra um alvo interessante, a SuperCam pode disparar um laser contra a rocha a até 6,5 metros de distância.

O pulso vaporiza uma quantidade minúscula do material, produzindo um pequeno plasma.

Os instrumentos analisam a luz emitida por esse plasma e conseguem descobrir quais elementos químicos estavam presentes.

Na Unidade Marginal, o Perseverance analisou dessa maneira mais de 185 alvos de rocha exposta.

Foi a comparação entre todos esses pontos que permitiu observar como a composição mudava conforme o rover atravessava a região.

O que é a Unidade Marginal?

A Unidade Marginal é uma faixa geológica localizada junto à borda interna da cratera Jezero.

Ela ganhou atenção antes mesmo de o Perseverance chegar até lá.

Satélites que observam Marte do espaço haviam detectado uma das concentrações de carbonato mais importantes do planeta naquela região.

Inicialmente, uma das principais explicações era relativamente simples: os minerais teriam sido produzidos pelas águas do antigo lago.

A nova análise mostra que essa interpretação estava incompleta.

Segundo Candice Bedford, pesquisadora da Universidade Purdue e autora principal do estudo, a área parece ter funcionado como uma espécie de ponto de encontro de diferentes sistemas de água ao longo da história marciana.

Essa complexidade muda a maneira como os cientistas interpretam não apenas Jezero.

A cratera fica dentro de uma das maiores regiões ricas em carbonatos conhecidas em Marte.

Portanto, compreender como esses minerais surgiram ali pode ajudar na interpretação de áreas muito maiores do planeta.

Marte teve uma história muito mais úmida do que aparenta hoje

Basta olhar para imagens atuais do planeta para perceber um mundo frio, seco e dominado por poeira.

Mas o Marte antigo era diferente.

Vales, deltas, minerais alterados pela água e antigas margens de lagos mostram que grandes quantidades de água líquida circularam pela superfície há bilhões de anos.

A própria cratera Jezero foi escolhida como local de pouso do Perseverance justamente por preservar evidências de um antigo sistema formado por rios, delta e lago.

O que as novas descobertas acrescentam é complexidade.

A água não teria atuado ali em um único momento.

As rochas sugerem diferentes fases de alteração, possivelmente separadas por mudanças ambientais importantes.

Reconstruir essas fases pode ajudar os cientistas a compreender como Marte passou de um planeta com ambientes aquáticos para o deserto gelado que vemos atualmente.

As rochas funcionam como páginas de um arquivo de bilhões de anos

Na Terra, reconstruir períodos extremamente antigos pode ser difícil.

Movimentos das placas tectônicas, erosão, atividade vulcânica e outros processos constantemente destroem ou transformam partes da crosta terrestre.

Marte é diferente.

O planeta não possui o mesmo sistema ativo de placas tectônicas da Terra.

Isso permitiu que algumas de suas rochas mais antigas permanecessem preservadas durante bilhões de anos.

O Perseverance já está explorando terrenos próximos a Jezero que podem ultrapassar 3,9 bilhões de anos, oferecendo uma oportunidade rara de investigar períodos muito antigos da história do Sistema Solar.

Cada camada e cada alteração mineral podem funcionar como uma página dessa história.

Por que a história da água é tão importante para procurar vida?

A busca por vida em Marte não começa procurando diretamente por um fóssil.

Primeiro, os pesquisadores precisam descobrir onde existiram ambientes capazes de sustentá-la.

Água líquida é um dos elementos centrais dessa investigação porque todas as formas de vida conhecidas na Terra dependem dela.

Mas água sozinha não basta.

Também são necessárias fontes de energia, elementos químicos adequados e condições ambientais capazes de permanecer relativamente estáveis por algum período.

Ao identificar diferentes episódios de circulação de água em Jezero, os cientistas conseguem mapear onde essas condições podem ter surgido.

E quanto mais longa e complexa tiver sido a história aquosa de uma região, maior será o número de ambientes diferentes que podem ser investigados.

Algumas dessas rochas podem preservar sinais do passado

Carbonato e sílica são especialmente interessantes porque conseguem preservar registros químicos e texturas por longos períodos.

Na Terra, esses minerais podem conservar sinais deixados por atividade biológica antiga.

Por isso, encontrá-los em uma área que teve água torna a Unidade Marginal um local particularmente relevante para a astrobiologia.

Mas identificar algo conclusivo apenas com instrumentos instalados em um rover é extremamente difícil.

Uma análise muito mais detalhada exigiria técnicas disponíveis em laboratórios terrestres.

É justamente por isso que outra tarefa fundamental do Perseverance é coletar amostras.

Perseverance está guardando pedaços de Marte

Desde que pousou em Marte, em fevereiro de 2021, o rover vem perfurando determinadas rochas e armazenando pequenas amostras em tubos especiais.

A missão já reuniu mais de duas dezenas de amostras geologicamente distintas.

A ideia científica é que parte desse material possa futuramente chegar à Terra.

Em laboratórios terrestres, pesquisadores teriam acesso a equipamentos muito maiores e mais sensíveis do que qualquer instrumento que possa ser enviado atualmente em um rover.

Essas análises poderiam determinar com muito mais precisão a idade das rochas, sua composição e eventuais sinais químicos ou estruturais preservados em seu interior.

Ainda não sabemos quando os três episódios aconteceram

Apesar de conseguir reconstruir a sequência das transformações, existe uma peça importante ainda faltando.

Os pesquisadores sabem qual episódio veio antes de qual, mas ainda não sabem determinar precisamente a idade de cada um deles.

Essa informação faria enorme diferença.

Se fosse possível descobrir quanto tempo separou o primeiro contato com água subterrânea da fase do lago e do posterior sistema hidrotermal, seria possível reconstruir com muito mais detalhes a evolução ambiental de Jezero.

Isso ajudaria a responder perguntas como quanto tempo a água líquida permaneceu disponível e se houve longos intervalos secos entre os diferentes episódios.

Por enquanto, as rochas dão a ordem dos acontecimentos, mas não todo o calendário.

Marte continua surpreendendo quem tenta reconstruir seu passado

Antes de o Perseverance chegar à Unidade Marginal, as imagens obtidas do espaço apontavam para uma explicação relativamente direta.

Havia carbonatos próximos à antiga margem de um lago.

Parecia natural associar uma coisa à outra.

Quando o rover chegou ao local e analisou as rochas de perto, descobriu que a história envolvia magma subterrâneo, água rica em dióxido de carbono, o antigo lago e posteriormente fluidos hidrotermais.

O que parecia ser apenas o registro de uma margem lacustre transformou-se em uma sequência de diferentes ambientes.

Essa descoberta ajuda a explicar por que explorar Marte diretamente continua sendo tão importante.

Satélites conseguem revelar grandes estruturas e identificar minerais à distância. Já um rover pode estudar as rochas quase grão por grão e perceber detalhes que mudam completamente a interpretação de uma região.

No caso de Jezero, esses detalhes indicam que a água voltou a interagir com as mesmas rochas em diferentes momentos.

Entender quando isso aconteceu e por quanto tempo cada ambiente permaneceu ativo será essencial para descobrir não apenas como Marte perdeu sua água, mas também por quanto tempo o planeta pode ter oferecido condições adequadas à vida.

Perguntas frequentes

O que o Perseverance encontrou em Marte?

O rover encontrou na Unidade Marginal da cratera Jezero rochas ígneas ricas em olivina que preservam evidências de pelo menos três episódios diferentes de interação com água.

O Perseverance encontrou água líquida atualmente em Marte?

Não. As alterações minerais encontradas nas rochas são registros de processos que ocorreram no passado de Marte.

Marte já teve um lago?

Sim. Evidências geológicas indicam que a cratera Jezero abrigou um antigo lago há bilhões de anos e recebeu água através de rios que formaram um delta.

Quantas vezes a água interagiu com as rochas estudadas?

O estudo identificou evidências de pelo menos três episódios: circulação de água subterrânea rica em dióxido de carbono, contato relacionado ao antigo lago ou a novas águas subterrâneas e uma fase posterior de circulação de fluidos hidrotermais.

O que são os carbonatos encontrados em Marte?

São minerais que podem surgir durante interações entre água, dióxido de carbono e rochas. Sua composição pode preservar informações sobre o ambiente em que foram formados.

A descoberta significa que existiu vida em Marte?

Não. O estudo não comprova vida marciana. As descobertas ajudam a identificar ambientes do passado que podem ter reunido condições potencialmente habitáveis.

O que é a SuperCam do Perseverance?

A SuperCam é um conjunto de instrumentos instalado no mastro do rover. Ela analisa minerais e composição química das rochas e pode usar um laser para estudar alvos localizados a até aproximadamente 6,5 metros.

Por que a cratera Jezero é importante?

Jezero preserva vestígios de um antigo lago, um delta e diferentes períodos de interação com água. Por isso, é uma das principais regiões de Marte para estudar o clima antigo e procurar possíveis sinais de ambientes habitáveis.

As rochas encontradas poderão vir para a Terra?

O Perseverance coleta e armazena amostras de rochas marcianas com o objetivo de possibilitar análises detalhadas em laboratórios terrestres caso uma futura missão consiga trazê-las para a Terra.