Novas pesquisas realizadas com o rover Perseverance da NASA descobriram evidências contundentes de que a Cratera Jezero em Marte experimentou múltiplos episódios de atividade líquida — cada um com condições que poderiam ter suportado a vida.
Ao analisar dados geoquímicos de alta resolução obtidos pelo rover, os cientistas identificaram duas dúzias de tipos de minerais, os blocos de construção das rochas, que ajudam a revelar uma história dinâmica das rochas vulcânicas que foram alteradas durante interações com água líquida em Marte. As descobertas, publicadas na Journal of Geophysical Research: Planets, fornecem pistas importantes para a busca por vida antiga e ajudam a guiar a atual campanha de amostragem do Perseverance.
O estudo foi liderado pela estudante de pós-graduação da Rice University, Eleanor Moreland, e utilizou o algoritmo Mineral Identification by Stoichiometry (MIST) — uma ferramenta desenvolvida na Rice — para interpretar os dados do Planetary Instrument for X-ray Lithochemistry (PIXL) do Perseverance. O PIXL bombardeia rochas marcianas com raios X para revelar sua composição química, oferecendo as medições geoquímicas mais detalhadas já coletadas em outro planeta, de acordo com o estudo.
“Os minerais que encontramos em Jezero usando o MIST suportam múltiplos episódios temporais distintos de alteração líquida,” disse Moreland, “o que indica que houve várias épocas na história de Marte em que essas rochas vulcânicas particulares interagiram com água líquida e, portanto, mais de uma vez em que este local abrigou ambientes potencialmente adequados para a vida.”
Os minerais se formam sob condições ambientais específicas de temperatura, pH e composição química dos fluidos, tornando-os narradores confiáveis da história planetária. Na Jezero, as 24 espécies minerais revelam a natureza vulcânica da superfície de Marte e suas interações com a água ao longo do tempo. A água altera quimicamente as rochas e cria sais ou minerais argilosos, e os minerais específicos que se formam dependem das condições ambientais. Os minerais identificados em Jezero revelam três tipos de interações líquidas, cada um com diferentes implicações para a habitabilidade.
A primeira categoria de minerais — incluindo greenalite, hisingerite e ferroaluminoceladonite — indica fluidos ácidos localizados de alta temperatura que foram encontrados apenas nas rochas do fundo da cratera, interpretadas como algumas das rochas mais antigas incluídas neste estudo. A água envolvida neste episódio é considerada a menos habitável para a vida, uma vez que pesquisas na Terra mostraram que altas temperaturas e baixo pH podem danificar estruturas biológicas.
“Essas condições quentes e ácidas seriam as mais desafiadoras para a vida,” disse a co-autora Kirsten Siebach, professora assistente de ciências da Terra, meio ambiente e planetárias na Rice. “Mas na Terra, a vida pode persistir mesmo em ambientes extremos, como as piscinas ácidas de água em Yellowstone, então isso não descarta a habitabilidade.”
A segunda categoria de minerais reflete fluidos neutros e moderados que suportam condições mais favoráveis à vida e estavam presentes em uma área maior. Minerais como minnesotaite e clinoptilolite se formaram a temperaturas mais baixas e pH neutro, com minnesotaite detectada tanto no fundo da cratera quanto na região superior do leque, enquanto clinoptilolite foi restrita ao fundo da cratera.
Finalmente, a terceira categoria representa fluidos alcalinos de baixa temperatura e é considerada bastante habitável sob a perspectiva da Terra moderna. Sepiolite, um mineral comum de alteração na Terra, se formou sob temperaturas moderadas e condições alcalinas, e foi encontrado amplamente distribuído por todas as unidades que o rover explorou. A presença de sepiolite em todas essas unidades revela um episódio abrangente de água líquida criando condições habitáveis na cratera Jezero e preenchendo sedimentos.
“Esses minerais nos dizem que Jezero experimentou uma mudança de fluidos ácidos quentes e severos para fluidos mais neutros e alcalinos ao longo do tempo — condições que pensamos ser cada vez mais apoiadoras da vida,” disse Moreland.
Como as amostras de Marte não podem ser preparadas ou analisadas tão precisamente quanto as amostras da Terra, a equipe desenvolveu um modelo de propagação de incerteza para fortalecer seus resultados. Usando uma abordagem estatística, o MIST testou repetidamente as identificações minerais considerando os erros potenciais, semelhante a como os meteorologistas preveem trajetórias de furacões executando muitos modelos.
“Nossa análise de erro nos permite atribuir níveis de confiança a cada correspondência mineral,” disse Moreland. “O MIST não apenas informa a ciência e a tomada de decisões da missão Marte 2020, mas também está criando um arquivo mineralógico da Cratera Jezero que será inestimável se as amostras forem retornadas à Terra.”
Os resultados confirmam que Jezero — uma vez lar de um lago antigo — passou por uma história aquosa complexa e dinâmica. Cada nova descoberta mineral não apenas aproxima os cientistas da resposta à dúvida se Marte já suportou vida, mas também aprimora a estratégia do Perseverance sobre quais amostras coletar e retornar.
Esta publicação oferece uma compilação completa dos minerais identificados usando o modelo MIST durante os primeiros três anos da missão do Perseverance. Embora não inclua o local de amostragem específico apresentado no estudo sobre a detecção de uma possível biosignatura, este trabalho fornece um contexto para como as condições habitáveis observadas para essa amostra, o Cânion Sapphire, estavam presentes de maneira mais ampla em Jezero. Essas informações de contextualização são fundamentais para qualquer interpretação das potenciais biosignaturas que foram identificadas.
Esta pesquisa foi apoiada por concessões do programa de Cientistas Participantes do Marte 2020, JPL, a equipe PIXL do Marte 2020, o programa de Cientistas Participantes da Ciência das Amostras Retornadas do Marte 2020 e o Programa de Exploração de Marte da NASA.
