Marte Emite Um Zumbido Estranho

A sonda InSight da NASA está a começar a revelar os mistérios do planeta vermelho.sexta-feira, 6 de março de 2020

Debaixo da sua superfície gelada e poeirenta, Marte está a zumbir. Este som silencioso e constante pulsa periodicamente com o rugir dos sismos que se fazem sentir por todo o planeta, mas a fonte desta música alienígena permanece desconhecida.

Este zumbido marciano é apenas um de vários mistérios detetados pela sonda InSight da NASA. As observações, descritas num conjunto de cinco estudos publicados na Nature Geoscience e Nature Communications, oferece um vislumbre sobre a atividade surpreendente que acontece por baixo e por cima da superfície do planeta vermelho.

A sonda InSight aterrou em Marte em novembro de 2018, depois uma descida difícil até uma extensão plana e inexpressiva perto do equador do planeta. Desde então, a sonda tem usado um sismómetro extremamente sensível, e uma série de instrumentos adicionais, para fazer leituras que estão a ajudar os cientistas a desvendar a atividade geológica e a estrutura interna de Marte.

“É um alívio enorme poder finalmente levantar-me e gritar, vejam todas estas coisas incríveis que estamos a observar”, diz Bruce Banerdt, investigador principal da missão InSight.

Para além do zumbido estranho, o último conjunto de dados da InSight também descreve a primeira zona de falhas ativa descoberta em Marte, os padrões e pulsações dos campos magnéticos modernos do planeta e indícios sobre o passado magnético do mesmo. Todas juntas, estas informações recolhidas em Marte são vitais para descobrir como se formam todos os planetas rochosos e como evoluem ao longo do tempo.

“Não podemos apenas criar um modelo baseado na Terra; precisamos de mais dados”, diz Suzanne Smrekar, vice-investigadora principal da missão InSight. “É muito entusiasmante poder observar algumas destas coisas e tentar compreender Marte.”

Sismos de origem peculiar
Um dos principais objetivos da InSight é medir a atividade sísmica de Marte. Os primeiros meses à escuta de tremores foram estranhamente silenciosos. Mas, para satisfação dos sismólogos na Terra, no dia 6 de abril de 2019, o primeiro sismo detetado ressoou pelo planeta vermelho.

E desde essa primeira deteção, os sismos marcianos nunca mais pararam, com mais de 450 registados até agora, diz Banerdt. Apesar de este nível de atividade não ser surpreendente, existem pequenos eventos que parecem estar a ocorrer com mais frequência. O aumento destes tremores mais pequenos pode ser um efeito sazonal, mas como esta atividade só começou a ser registada recentemente, estamos perante outro dos muitos mistérios que a equipa ainda está a tentar desvendar.

Os cientistas também não sabem exatamente de onde vêm todos estes “martemotos”. Na Terra, a superfície do planeta treme frequentemente devido ao movimento lento das placas tectónicas. A tensão acumula-se na crosta e é libertada repentinamente sob a forma de um terramoto. Mas Marte não tem placas tectónicas globais, pelo que os geólogos estão a tentar encontrar fontes alternativas.

Dois dos tremores detetados pela InSight estão a ajudar os cientistas a encontrar respostas. Ambos os sismos foram ruidosos, com magnitudes a rondar os 3 e 4, e isso permitiu aos investigadores rastrear os seus pontos de origem – uma série de fendas profundas na superfície de Marte conhecida por Cerberus Fossae, formada há 10 milhões de anos ou menos.

No passado do planeta, estas fissuras na superfície expeliam enormes fluxos de lava e de água, e alguns destes fluidos ainda podem estar no subsolo. O arrefecimento e contração das bolsas de magma e o movimento de rocha fundida ou até de água na subsuperfície são possíveis fontes para ambos os tremores marcianos, diz Smrekar. (Aprenda mais sobre a primeira zona de falhas ativa encontrada em Marte.)

Para identificar com precisão a causa destes sismos, e para ter uma ideia mais refinada do que está a acontecer no subsolo, os cientistas precisam de detetar mais tremores.

“Adorávamos observar um sismo de magnitude 5”, diz Smrekar. “É um jogo de paciência.”

Música marciana interminável
A InSight também detetou um sinal sísmico misterioso que está constantemente a zunir no som de fundo dos tremores.

A Terra tem muitos zumbidos constantes, o mais prevalente vem da agitação dos oceanos e do impacto das ondas na costa. Mas a 2.4 hertz, o zumbido de Marte é um tom acima de muitos dos zumbidos naturais da Terra, que tendem a cair abaixo de 1 hertz, diz Stephen Hicks, sismólogo no Imperial College de Londres que não participou nos novos estudos.

As análises sugerem que o zumbido de Marte não está relacionado com os ventos que fustigam o planeta, e parece aumentar com o tremor dos sismos distantes. O efeito é o mesmo que fazer tocar uma campainha com um grito, explica Joshua Carmichael, geofísico quantitativo no Laboratório Nacional de Los Alamos. As nossas vozes têm uma mistura de frequências e, se alguma corresponder à ressonância da campainha, os nossos gritos podem fazer com que esta toque.

Marte 101

Talvez este zumbido esteja relacionado com as características geológicas da região por baixo da InSight que, de alguma forma, amplificam esta tonalidade em específico, diz Banerdt. A InSight está numa cratera antiga – que desde então ficou cheia de poeira e areia – que pode estar reverberar com os sismos. Porém, esta estrutura não acusa os efeitos dos ventos turbulentos e parece demasiado pequena para gerar este tipo de som em particular, diz Banerdt.

O zumbido e os sismos podem ter origens diferentes, diz Hicks. E a própria InSight também pode estar a provocar esta ressonância misteriosa, acrescenta Banerdt.

“É muito intrigante”, diz Banerdt. “Não conseguimos chegar a um consenso sobre o que pode ser.”

Retrato magnético detalhado
Para além de revelar as curiosidades sobre a atual atividade sísmica de Marte, os dados mais recentes da InSight também revelam algo de inesperado sobre o campo magnético do planeta: o campo em torno da sonda é 10 vezes mais forte do que o previsto pelos satélites.

Na Terra, o nosso campo magnético é impulsionado pelo chamado efeito dínamo, que é criado pela agitação constante do núcleo de ferro fundido dentro do planeta em rotação, a cerca de 3.000 km de profundidade. Esta rotatividade gera um campo magnético global que rodeia o planeta, protegendo-o da radiação solar.

Marte também já teve um efeito dínamo, mas parou há milhares de milhões de anos, e isso pode ter permitido às explosões solares “descascar” uma atmosfera que antigamente seria mais densa. Atualmente, restam poucos fragmentos do magnetismo de Marte – sob a forma de minerais magnéticos aprisionados nas rochas. Na sua superfície, o planeta possui uma espécie de manta de retalhos de campos magnéticos de intensidades variadas.

Os orbitadores conseguiram obter uma imagem difusa desta manta de retalhos, mas voavam muito acima do solo. No terreno, a InSight conseguiu obter o equivalente a uma imagem de alta resolução, revelando que o campo magnético é muito mais intenso do que se esperava. Apesar de a medição da sonda ser apenas um ponto de dados, as informações podem eventualmente ajudar a desvendar a força do dínamo do passado de Marte, algo que, por sua vez, pode responder a questões sobre quando e como é que o planeta passou de um mundo quente e húmido para um globo frio e seco.

“Esta medição foi apenas o primeiro vislumbre – um único ponto – do quão mais forte pode ser o magnetismo”, diz Robert Lillis, físico planetário na Universidade da Califórnia, em Berkeley, que não integrou a equipa do estudo.

Os novos estudos também oferecem uma pista sobre a idade do efeito dínamo de Marte. Os investigadores conseguiram rastrear os sinais até uma unidade rochosa, a quilómetros de profundidade, que se acredita ter cerca de 3.9 mil milhões de anos – cerca de 200 milhões de anos mais nova do que a data previamente avançada para o desaparecimento do dínamo do planeta vermelho.

Será que o dínamo agitou o núcleo de Marte durante mais tempo do que se pensava? É difícil responder a esta questão devido às vastas incertezas na idade das unidades rochosas, adverte Catherine Johnson, autora do novo estudo sobre os campos magnéticos de Marte e geofísica na Universidade da Colúmbia Britânica e no Instituto de Ciências Planetárias dos EUA. Mas as futuras descobertas da InSight podem oferecer mais informações.

Pulsações misteriosas
A InSight também detetou algum magnetismo oscilante por cima da camada magnética constante de Marte – alterações do dia para a noite e sinais que ocasionalmente emitem uma pulsação ténue.

Na Terra, as variações diárias no campo magnético são comuns. No lado diurno do nosso planeta, a radiação solar bate na atmosfera superior, criando partículas carregadas que interagem com os ventos e com as linhas do campo magnético da Terra, gerando correntes elétricas. O campo magnético do lado diurno recebe assim um pequeno impulso extra, enquanto que no lado noturno as coisas estão menos agitadas. Este padrão diurno também é observado em Marte – algo que os cientistas não esperavam detetar a partir da superfície.

O campo magnético de Marte parece ter períodos mais curtos de oscilação que ocorrem por volta da meia-noite e, por vezes, durante o amanhecer ou o anoitecer. Mas não acontecem todos os dias, não existe uma razão aparente que indique algum tipo de padrão, diz Johnson. O maestro invisível desta orquestra magnética pode estar muito acima da superfície do planeta vermelho. Nas alturas, os fluxos de partículas carregadas pelo sol fluem em torno do planeta, parcialmente afetados pela atmosfera fraca de Marte e pelo seu campo magnético irregular.

A turbulência destes ventos solares pode gerar ondas no campo magnético do planeta, e este processo, ou efeitos semelhantes, podem ser a fonte das pulsações que a InSight mediu na superfície do planeta.

“Não conseguimos compreender por completo de onde vêm”, diz Johnson. Mas as análises da InSight feitas no solo, em conjunto com as observações feitas pelo MAVEN em órbita, podem ajudar a desvendar esta questão.

Enquanto isso, todos os dados da InSight e os novos estudos estão disponíveis ao público, com novos conjuntos de dados a serem divulgados publicamente a cada 3 meses. Banerdt espera que outros cientistas se juntem à sua equipa – nos esforços continuados para decifrar os dados.

“Quanto mais mentes tivermos a pensar sobre isto, mais probabilidades temos de encontrar as respostas corretas”, diz Banerdt.
 

Este artigo foi publicado originalmente em inglês no site nationalgeographic.com

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