Perseverance da NASA faz novas descobertas na cratera Jezero de Marte

Perseverance da NASA faz novas descobertas na cratera Jezero de Marte

30 de agosto de 2022 0 Por Jonas Estefanski
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O rover descobriu que o chão da Cratera Jezero é composto de rochas vulcânicas que interagiram com a água.

Os cientistas ficaram surpresos quando o rover Perseverance Mars da NASA começou a examinar rochas no chão da Cratera Jezero na primavera de 2021: como a cratera continha um lago bilhões de anos atrás, eles esperavam encontrar rochas sedimentares, que teriam se formado quando areia e lama se estabeleceram em um ambiente outrora aquoso. Em vez disso, eles descobriram que o chão era feito de dois tipos de rochas ígneas – uma que se formou no subsolo a partir de magma, a outra de atividade vulcânica na superfície.

As descobertas são descritas em quatro novos artigos publicados na quinta-feira, 25 de agosto. Na Science, um oferece uma visão geral da exploração do fundo da cratera pela Perseverance antes de chegar ao antigo delta do rio Jezero em abril de 2022; um segundo estudo no mesmo jornal detalha rochas distintas que parecem ter se formado a partir de um corpo espesso de magma. Os outros dois artigos, publicados na Science Advances, detalham as maneiras únicas que o laser de vaporização de rochas da Perseverance e o radar de penetração no solo estabeleceram que as rochas ígneas cobrem o fundo da cratera.

Rock of Ages

Rochas ígneas são excelentes cronometristas: cristais dentro delas registram detalhes sobre o momento preciso em que se formaram.

“Um grande valor das rochas ígneas que coletamos é que elas nos contam quando o lago estava presente em Jezero. Sabemos que estava lá mais recentemente do que as rochas do fundo da cratera ígnea se formaram”, disse Ken Farley, da Caltech, cientista do projeto Perseverance e principal autor do primeiro dos novos artigos da Science. “Isso abordará algumas questões importantes: quando o clima de Marte era propício para lagos e rios na superfície do planeta e quando mudou para as condições muito frias e secas que vemos hoje?”

O rover Perseverance Mars da NASA observa uma extensão de pedregulhos no chão da Cratera Jezero em frente a um local apelidado de “Santa Cruz” em 16 de fevereiro de 2022, o 353º dia marciano, ou sol, da missão. Crédito: NASA/JPL-Caltech/ASU/MSSS Detalhes completos da imagem

No entanto, devido à forma como se forma, a rocha ígnea não é ideal para preservar os potenciais sinais de vida microscópica antiga que Perseverance está procurando. Em contraste, determinar a idade da rocha sedimentar pode ser um desafio, particularmente quando ela contém fragmentos de rocha que se formaram em momentos diferentes antes do sedimento de rocha ser depositado. Mas as rochas sedimentares geralmente se formam em ambientes aquáticos adequados à vida e são melhores para preservar os antigos sinais de vida.

É por isso que o delta do rio Perseverance, rico em sedimentos, vem explorando desde abril de 2022 tem sido tão tentador para os cientistas. O rover começou a perfurar e coletar amostras de núcleo de rochas sedimentares lá para que a campanha Mars Sample Return possa devolvê-las à Terra para serem estudadas por poderosos equipamentos de laboratório grandes demais para serem levados a Marte.

Rochas Misteriosas Formadas por Magma

Um segundo artigo publicado na Science resolve um mistério de longa data em Marte. Anos atrás, os orbitadores de Marte avistaram uma formação rochosa cheia do mineral olivina. Medindo cerca de 27.000 milhas quadradas (70.000 quilômetros quadrados) – quase o tamanho da Carolina do Sul – essa formação se estende desde a borda interna da Cratera Jezero até a região circundante.

Os cientistas ofereceram várias teorias por que a olivina é tão abundante em uma área tão grande da superfície, incluindo impactos de meteoritos, erupções vulcânicas e processos sedimentares. Outra teoria é que a olivina se formou no subsolo a partir do resfriamento lento do magma – rocha derretida – antes de ser exposta ao longo do tempo pela erosão.

Yang Liu do Jet Propulsion Laboratory da NASA no sul da Califórnia e seus co-autores determinaram que a última explicação é a mais provável. A perseverança raspou uma rocha para revelar sua composição; estudando a mancha exposta, os cientistas se concentraram no grande tamanho do grão da olivina, juntamente com a química e a textura da rocha.

Usando o Instrumento Planetário da Perseverance para Litoquímica de Raios-X, ou PIXL , eles determinaram que os grãos de olivina na área medem de 1 a 3 milímetros – muito maior do que seria esperado para a olivina que se formou no resfriamento rápido da lava na superfície do planeta.

“Esse grande tamanho de cristal e sua composição uniforme em uma textura de rocha específica exigem um ambiente de resfriamento muito lento”, disse Liu. “Então, provavelmente, esse magma em Jezero não estava em erupção na superfície.”

Ferramentas científicas exclusivas

Os dois artigos da Science Advances detalham as descobertas de instrumentos científicos que ajudaram a estabelecer que rochas ígneas cobrem o fundo da cratera. Os instrumentos incluem o laser SuperCam da Perseverance e um radar de penetração no solo chamado RIMFAX (Radar Imager for Mars’ Subsurface Experiment).

A SuperCam está equipada com um laser de vaporização de rochas que pode atingir um alvo tão pequeno quanto a ponta de um lápis a até 7 metros de distância. Ele estuda o vapor resultante usando um espectrômetro de luz visível para determinar a composição química de uma rocha. A SuperCam atingiu 1.450 pontos durante os primeiros 10 meses do Perseverance em Marte, ajudando os cientistas a chegarem à sua conclusão sobre rochas ígneas no fundo da cratera.

Além disso, a SuperCam usou luz infravermelha próxima – é o primeiro instrumento em Marte com essa capacidade – para descobrir que a água alterou os minerais nas rochas do fundo da cratera. No entanto, as alterações não foram generalizadas em todo o fundo da cratera, de acordo com a combinação de observações de laser e infravermelho.

“Os dados da SuperCam sugerem que ou essas camadas de rocha foram isoladas da água do lago Jezero ou que o lago existiu por um período limitado”, disse Roger Wiens, pesquisador principal da SuperCam na Purdue University e no Los Alamos National Laboratory.

A RIMFAX marca outra novidade: os orbitadores de Marte carregam radares de penetração no solo, mas nenhuma espaçonave na superfície de Marte antes do Perseverance. Estando na superfície, o RIMFAX pode fornecer detalhes incomparáveis e pesquisou o fundo da cratera a até 15 metros de profundidade.

Seus “radargramas” de alta resolução mostram camadas de rochas inesperadamente inclinadas até 15 graus no subsolo. Compreender como essas camadas de rocha são ordenadas pode ajudar os cientistas a construir uma linha do tempo da formação da Cratera Jezero.

“Como o primeiro instrumento desse tipo a operar na superfície de Marte, o RIMFAX demonstrou o valor potencial de um radar de penetração no solo como uma ferramenta para exploração de subsuperfície”, disse Svein-Erik Hamran, investigador principal da RIMFAX na Universidade de Oslo, na Noruega. .

A equipe científica está empolgada com o que descobriu até agora, mas está ainda mais empolgada com a ciência que está por vir.

Mais sobre a missão

Um objetivo chave para a missão da Perseverance em Marte é a astrobiologia , incluindo a busca de sinais de vida microbiana antiga. O rover irá caracterizar a geologia do planeta e o clima passado, pavimentar o caminho para a exploração humana do Planeta Vermelho e ser a primeira missão a coletar e armazenar rochas e regolitos marcianos (rocha quebrada e poeira).

Missões subsequentes da NASA, em cooperação com a ESA (Agência Espacial Européia), enviariam espaçonaves a Marte para coletar essas amostras seladas da superfície e devolvê-las à Terra para uma análise aprofundada.

A missão Mars 2020 Perseverance faz parte da abordagem de exploração Moon to Mars da NASA, que inclui missões Artemis à Lua que ajudarão a se preparar para a exploração humana do Planeta Vermelho.

O JPL, que é gerenciado pela NASA pela Caltech em Pasadena, Califórnia, construiu e gerencia as operações do rover Perseverance.

Para saber mais sobre Perseverança:

mars.nasa.gov/mars2020/

Créditos: NASA JPL-CALTECH