Uma região de Marte que os cientistas acreditavam ter sido moldada principalmente pelas águas de um antigo lago revelou uma história muito mais complexa.
Dados coletados pelo rover Perseverance, da NASA, mostram que rochas da chamada Unidade Marginal, na Cratera Jezero, passaram por pelo menos três episódios distintos de alteração pela água.
O mais recente deles envolveu inclusive fluidos subterrâneos aquecidos, capazes de produzir minerais como fluorita.
As descobertas foram publicadas nesta segunda-feira, 21 de setembro, na revista Communications Earth & Environment e ajudam a reconstruir como diferentes sistemas de água atuaram em Jezero no passado remoto de Marte.
O resultado também mudou a interpretação de uma região que já despertava grande interesse antes mesmo da chegada do Perseverance.
A Cratera Jezero abrigou um lago bilhões de anos atrás. Uma de suas características mais estudadas é a Unidade Marginal, uma formação que acompanha parte da borda interna da cratera.
Observações realizadas da órbita haviam identificado fortes assinaturas de carbonatos nessa região.
Na Terra, esses minerais podem se formar em ambientes aquáticos, incluindo lagos rasos, e possuem grande interesse astrobiológico porque determinadas formações carbonáticas podem preservar informações sobre as condições ambientais do passado.
Por isso, uma das principais hipóteses era que os carbonatos da Unidade Marginal estivessem diretamente relacionados ao antigo lago de Jezero.
Quando o Perseverance chegou à região em setembro de 2023, porém, encontrou uma história diferente.
As análises indicam que a formação original é composta por rocha ígnea cristalina rica em olivina, formada a partir de material magmático que esfriou lentamente.
A água entrou na história depois.
E não apenas uma vez.
Para reconstruir o passado da Unidade Marginal, os pesquisadores utilizaram principalmente dados da SuperCam, conjunto de instrumentos instalado no mastro do Perseverance.
Entre suas capacidades está a espectroscopia induzida por laser. A SuperCam dispara pulsos de laser contra uma rocha a distâncias de até 6,5 metros, produzindo um pequeno plasma. A análise da luz emitida permite determinar a composição química do material.
O estudo utilizou também imagens de alta resolução e dados espectrais para investigar as texturas e a mineralogia das rochas.
Mais de 185 alvos do substrato rochoso foram analisados ao longo da Unidade Marginal.
E a altitude revelou uma diferença importante.
Nas partes mais elevadas, as rochas são cristalinas, de granulação grossa e ricas em olivina, apresentando pouca evidência de alteração provocada pela água.
Nas regiões mais baixas, abaixo do nível proposto para uma antiga margem do lago de Jezero, a situação muda drasticamente.
Ali, a olivina aparece alterada, surgem carbonatos e sílica e as rochas preservam evidências de sucessivos episódios envolvendo água.
O primeiro evento identificado ocorreu quando fluidos subterrâneos ricos em dióxido de carbono circularam através das fraturas da rocha.
Esses fluidos, de condições neutras a alcalinas, reagiram com a olivina e produziram material rico em carbonato dentro das fraturas.
Com o passar do tempo, a rocha ao redor foi erodida mais facilmente, deixando essas estruturas preenchidas por carbonato em relevo.
Isso significa que parte dos carbonatos detectados na região não precisa ter se formado diretamente nas águas do antigo lago.
Eles podem registrar uma fase anterior de circulação de água subterrânea.
Essa distinção é importante porque muda a interpretação da história geológica da região.
Mais tarde, ocorreu outra alteração.
Os pesquisadores encontraram maior quantidade de sílica nas rochas localizadas abaixo da antiga linha d’água proposta para Jezero.
O estudo indica que soluções com pH mais baixo remobilizaram parte do carbonato e favoreceram a formação de poros secundários e a precipitação de sílica.
A origem exata desses fluidos ainda não pode ser estabelecida definitivamente.
Uma das possibilidades é que essa fase esteja diretamente associada às águas do antigo lago. Outra é a circulação prolongada de águas subterrâneas que foram mudando quimicamente enquanto interagiam com as rochas.
Há ainda sinais de que algumas partes da Unidade Marginal sofreram retrabalhamento sedimentar, especialmente nas proximidades de Neretva Vallis e do leque sedimentar ocidental de Jezero.
Portanto, a história da região não se resume a uma formação ígnea posteriormente molhada. Diferentes processos geológicos modificaram essas rochas ao longo do tempo.
O último evento identificado é talvez o mais surpreendente.
Em fraturas mais jovens, os pesquisadores encontraram veios minerais ricos em sulfato de cálcio e contendo fluorita.
A presença de fluorita fornece uma pista sobre as condições desse episódio.
Esse mineral pode se formar quando fluidos hidrotermais circulam através de rochas vulcânicas.
A interpretação dos pesquisadores é que, em uma fase posterior, fluidos subterrâneos aquecidos atravessaram as fraturas da Unidade Marginal e precipitaram esses minerais.
Isso acrescenta um sistema hidrotermal à história aquosa registrada pelo local.
Os pesquisadores conseguem estabelecer a sequência relativa dos três eventos, mas ainda não conseguem determinar quando cada um deles aconteceu.
Carbonato e sílica têm importância especial para a astrobiologia.
Quando água reage com olivina na Terra, determinadas reações podem liberar hidrogênio molecular.
Esse hidrogênio pode fornecer energia para alguns microrganismos terrestres.
Ao mesmo tempo, carbonatos e sílica podem apresentar boas condições para a preservação de registros químicos e, em determinados ambientes terrestres, de vestígios de atividade microbiana.
Isso não significa que o Perseverance tenha encontrado vida ou evidências de vida nessas rochas.
O que o estudo mostra é que a Unidade Marginal passou por ambientes aquosos diversos e possui minerais capazes de preservar informações importantes sobre essas condições antigas. É justamente por isso que os autores classificam a região como um local de grande interesse astrobiológico.
A importância da descoberta aumenta porque o Perseverance não apenas estudou a região.
O rover também coletou duas amostras da Unidade Marginal, chamadas Pelican Point e Lefroy Bay, em locais da porção leste da formação.
Essas amostras preservam material de uma região que agora sabemos ter registrado uma sequência complexa de alterações envolvendo água.
Análises realizadas diretamente na Terra, caso essas amostras sejam recuperadas no futuro, poderiam revelar detalhes impossíveis de obter apenas com os instrumentos instalados no rover.
A descoberta modifica uma interpretação relativamente simples da Unidade Marginal.
Antes da exploração direta, os fortes sinais de carbonato observados da órbita favoreciam a hipótese de uma ligação importante com o antigo lago.
Agora sabemos que pelo menos parte da história começou de outra maneira.
Primeiro havia uma formação ígnea rica em olivina. Depois, águas subterrâneas ricas em dióxido de carbono circularam pelas rochas e formaram carbonatos. Um episódio posterior, possivelmente associado ao lago ou a novas águas subterrâneas, remobilizou minerais e produziu sílica. Finalmente, fluidos hidrotermais aquecidos atravessaram fraturas mais jovens e deixaram sulfatos de cálcio e fluorita.
São registros de ambientes diferentes preservados praticamente no mesmo conjunto de rochas.
E existe uma implicação ainda maior.
A Cratera Jezero está inserida na região de Nili Fossae, onde estão algumas das ocorrências mais extensas de olivina e carbonato conhecidas em Marte. Por isso, compreender como os minerais da Unidade Marginal se formaram pode ajudar a interpretar depósitos semelhantes muito além da própria cratera.
O Perseverance foi enviado a Jezero justamente para investigar a geologia, o clima antigo e a habitabilidade passada do planeta.
Desta vez, ele mostrou que perguntar simplesmente se houve água naquele local talvez seja pouco.
As rochas indicam que a água voltou diferentes vezes, sob condições diferentes, transformando a mesma região ao longo da história de Marte.
Sobre a Imagem: O rover Perseverance capturou os dados usados neste panorama da “Unidade Marginal”, uma área geológica que acompanha a borda interna da cratera Jezero, entre 8 e 16 de outubro de 2023.