Novas pesquisas publicadas na revista Science revelam que o manto do Planeta Vermelho preserva um registro de seus começos violentos.
O interior de Marte não é liso e uniforme como nas ilustrações convencionais. Em vez disso, novas pesquisas revelam que é irregular – mais parecido com um brownie Rocky Road do que uma fatia arrumada de Millionaire’s Shortbread.
Frequentemente, imaginamos planetas rochosos como Terra e Marte com interiores suaves e em camadas – com crosta, manto e núcleo empilhados como a base de biscoito, o meio de caramelo e a cobertura de chocolate de um millionaire’s shortbread. Mas a realidade de Marte é bem menos arrumada.
Vibrações sísmicas detectadas pela missão InSight da NASA revelaram anomalias sutis, levando cientistas do Imperial College London e de outras instituições a descobrir uma realidade mais desordenada: o manto de Marte contém fragmentos antigos de até 4 km de largura de sua formação – preservados como fósseis geológicos da violenta história inicial do planeta.
História de impactos gigantescos
Marte e os outros planetas rochosos se formaram há cerca de 4,5 bilhões de anos, à medida que poeira e rochas em órbita ao redor do jovem Sol se agrupavam gradualmente sob a gravidade.
Depois que Marte se formou, ele foi atingido por objetos gigantescos do tamanho de planetas em uma série de colisões quase cataclísmicas – do tipo que provavelmente também formou a Lua da Terra.
“Esses impactos colossais liberaram energia suficiente para derreter grandes partes do jovem planeta em vastos oceanos de magma”, disse o pesquisador principal Dr. Constantinos Charalambous, do Departamento de Engenharia Elétrica e Eletrônica do Imperial College London. “À medida que esses oceanos de magma esfriaram e cristalizaram, deixaram para trás pedaços de material com composições distintas – e acreditamos que são esses que agora estamos detectando nas profundezas de Marte.”
Esses primeiros impactos e suas consequências espalharam e misturaram fragmentos da crosta e do manto primitivos do planeta – e possivelmente detritos dos próprios objetos impactantes – no interior derretido. À medida que Marte esfriou lentamente, esses pedaços quimicamente diversos foram aprisionados em um manto que se agita lentamente, como ingredientes misturados em uma massa de brownie Rocky Road, e a mistura foi fraca demais para suavizar totalmente as coisas.
Ao contrário da Terra, onde as placas tectônicas reciclam continuamente a crosta e o manto, Marte se selou rapidamente sob uma crosta externa estagnada, preservando seu interior como uma cápsula do tempo geológica.
“A maior parte desse caos provavelmente ocorreu nos primeiros 100 milhões de anos de Marte”, diz Dr. Charalambous. “O fato de conseguirmos ainda detectar seus vestígios após quatro bilhões e meio de anos mostra o quão lentamente o interior de Marte tem se agitado desde então.”
Escutando Marte
A evidência vem dos dados sísmicos registrados pelo lander InSight da NASA – em particular, oito marsquakes especialmente claros, incluindo dois provocados por impactos recentes de meteoritos que deixaram crateras de 150 metros de largura na superfície de Marte.
O InSight capta ondas sísmicas que viajam através do manto e os cientistas puderam observar que ondas de frequências mais altas demoraram mais para alcançar seus sensores a partir do local do impacto. Esses sinais de interferência, segundo eles, mostram que o interior é mais irregular do que liso.
“Esses sinais mostraram claras evidências de interferência enquanto viajavam pelo profundo interior de Marte”, disse Dr. Charalambous. “Isso é consistente com um manto cheio de estruturas de diferentes origens composicionais – restos dos primeiros dias de Marte.”
“O que aconteceu em Marte foi que, após esses eventos iniciais, a superfície solidificou-se formando um manto estagnado”, explicou ele. “Isso selou o manto abaixo, trancando aquelas antigas características caóticas – como uma cápsula do tempo planetária.”
Diferente do interior da Terra
A crosta da Terra, em comparação, está sempre se movimentando lentamente e reciclando material da superfície para o manto do nosso planeta – em placas tectônicas, como a zona de subducção de Cascadia, onde algumas das placas que formam o fundo do Oceano Pacífico são empurradas para baixo da placa continental da América do Norte.
Os pedaços detectados no manto de Marte seguem um padrão impressionante, com alguns grandes fragmentos – de até 4 km de largura – cercados por muitos menores.
O professor Tom Pike, que trabalhou com Dr. Charalambous para desvendar o que causou esses fragmentos, disse: “O que estamos vendo é uma distribuição ‘fractal’, que acontece quando a energia de uma colisão cataclísmica sobrecarrega a resistência de um objeto. Você vê o mesmo efeito quando um vidro cai em um chão de azulejos, assim como quando um meteoroide colide com um planeta: ele se quebra em alguns grandes fragmentos e um grande número de peças menores. É notável que ainda possamos detectar essa distribuição hoje.”
A descoberta pode ter implicações para nossa compreensão de como os outros planetas rochosos – como Vênus e Mercúrio – evoluíram ao longo de bilhões de anos. Esta nova descoberta do interior preservado de Marte oferece uma rara visão do que pode estar escondido sob a superfície de mundos estagnados.
“Os dados do InSight continuam a moldar como pensamos sobre a formação de planetas rochosos, e Marte em particular”, disse Dr. Mark Panning, do Laboratório de Propulsão a Jato da NASA na Califórnia do Sul. O JPL liderou a missão InSight antes de seu término em 2022. “É emocionante ver os cientistas fazendo novas descobertas com os terremotos que detectamos!”