A evidência está aumentando de que um segredo está sob as planícies vermelhas empoeiradas de Marte, que pode redefinir nossa visão do planeta vermelho: um vasto reservatório de água líquida, trancada profundamente na crosta.
Marte está coberto de vestígios de corpos antigos de água. Mas o quebra -cabeça de exatamente para onde tudo foi quando o planeta ficou frio e seco tem cientistas intrigados há muito tempo.
Nosso Novo estudo pode oferecer uma resposta. Usando dados sísmicos da missão Perception da NASA, descobrimos evidências de que as ondas sísmicas diminuem em uma camada entre 5,4 e 8 quilômetros abaixo da superfície, o que pode ser devido à presença de água líquida nessas profundidades.
O mistério da água que falta
Marte nem sempre foi o deserto árido que vemos hoje. Bilhões de anos atrásdurante os períodos noachian e hesperiano (4,1 bilhões a 3 bilhões de anos atrás), Vales e lagos esculpidos de rios brilhavam.
À medida que o campo magnético de Marte desapareceu e sua atmosfera diminuiu, a maioria das águas superficiais desapareceu. Alguns escaparam espaçoalguns congelaram em bonés polares, e outros ficaram presos em minerais, onde permanece hoje.
Quatro bilhões de anos atrás (canto superior esquerdo), Marte pode ter sediado um enorme oceano. Mas a água da superfície desapareceu lentamente, deixando apenas remanescentes congelados perto dos postes hoje. Crédito da imagem: NASA
Mas a evaporação, o congelamento e as rochas não conseguem explicar toda a água que deve ter coberto Marte no passado distante. Cálculos sugerir A água “ausente” é suficiente para cobrir o planeta em um oceano com pelo menos 700 metros de profundidade e talvez até 900 metros de profundidade.
Uma hipótese tem sido que a água que faltava penetrava na crosta. Marte foi fortemente bombardeado por meteoritos durante o período noachian, que pode ter formado fraturas que canalizaram água no subsolo.
No fundo, sob a superfície, as temperaturas mais quentes manteriam a água em um estado líquido – como as camadas congeladas mais próximas da superfície.
Um instantâneo sísmico da crosta de Marte
Em 2018, a NASA’s Perception Lander Tocou em Marte para ouvir o inside do planeta com um tremendous sensível sismômetro.
Ao estudar um tipo específico de vibração chamado “ondas de cisalhamento”, encontramos uma anomalia subterrânea significativa: uma camada entre 5,4 e 8 quilômetros abaixo, onde essas vibrações se movem mais lentamente.
Essa “camada de baixa velocidade” provavelmente é uma rocha altamente porosa, cheia de água líquida, como uma esponja saturada. Algo como os aqüíferos da Terra, onde as águas subterrâneas se infiltram nos poros da rocha.
Calculamos a “camada de aqüífero” em Marte poderia segurar água suficiente para cobrir o planeta em um Oceano World de 520 a 780 metros de profundidade – tempos de desempenho a tanta água que é mantida na camada de gelo da Antártica.
Este quantity é compatível com estimativas da água “ausente” de Marte (710-920 metros), após contabilizar perdas no espaço, água ligada aos minerais e calotas de gelo modernas.
Meteoritos e Marsquakes
Fizemos nossa descoberta graças a dois impactos de meteoritos em 2021 (chamados S1000A e S1094B) e um Marsquake em 2022 (apelidado de S1222a). Esses eventos enviaram ondas sísmicas ondulando pela crosta, como cair uma pedra em um lago e assistir as ondas se espalharem.
A cratera causada pelo meteorito Influence S1094b, como visto no Mars Reconnaissance Orbiter da NASA. Crédito da imagem: NASA/JPL-Caltech/Universidade do Arizona
O sismômetro do Perception capturou essas vibrações. Utilizamos os sinais de alta frequência dos eventos-pensam em sintonizar uma estação de rádio nítida e de alta definição-para mapear as camadas ocultas da crosta.
Calculamos “funções do receptor”, que são assinaturas dessas ondas enquanto elas saltam e reverberam entre camadas na crosta, como ecos mapeando uma caverna. Essas assinaturas nos permitem identificar os limites em que as rochas mudam, revelando a camada encharcada de água de 5,4 a 8 quilômetros de profundidade.
Por que isso importa
A água líquida é essencial para a vida como o conhecemos. Na Terra, os micróbios prosperam em rocha profunda e cheia de água.
A vida semelhante, talvez as relíquias dos antigos ecossistemas marcianos, persistam nesses reservatórios? Só há uma maneira de descobrir.
A água também pode ser uma tábua de vida para organismos mais complexos – como futuros exploradores humanos. Purificado, poderia fornecer água potável, oxigênioou combustível para foguetes.
Claro, perfurando quilômetros de profundidade Em um planeta distante é um desafio assustador. No entanto, nossos dados, coletados perto do equador de Marte, também sugerem a possibilidade de outras zonas ricas em água-como o reservatório de lama gelada da Utopia Planitia.
O que vem a seguir para a exploração de Marte?
Nossos dados sísmicos cobrem apenas uma fatia de Marte. Novas missões com sismômetros são necessários para mapear possíveis camadas de água no resto do planeta.
Futuros rovers ou exercícios podem um dia tocar nesses reservatórios, analisando sua química para traços de vida. Essas zonas de água também requer proteção contra micróbios terrenoscomo eles poderiam abrigar a biologia marciana nativa.
Por enquanto, a água nos convida a continuar ouvindo o batimento cardíaco sísmico de Marte, decodificando os segredos de um mundo talvez mais parecido com a Terra do que pensávamos.
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