Era uma vez, As temporadas na cratera Gale provavelmente foram parecidas com as da Islândia. Mas ninguém estava lá para empacotar mais de 3 bilhões de anos atrás.

A antiga cratera marciana é o foco de um estudo de cientistas da Rice University comparando dados do rover Curiosity com lugares na Terra onde formações geológicas semelhantes sofreram intemperismo em diferentes climas.

O terreno basáltico da Islândia e o clima frio, com temperaturas normalmente inferiores a 38 graus Fahrenheit, acabou por ser o análogo mais próximo do antigo Marte. O estudo determinou que a temperatura teve o maior impacto sobre como as rochas formadas a partir de sedimentos depositados por antigos riachos marcianos foram afetadas pelo clima.

O estudo do ex-aluno de pós-doutorado Michael Thorpe e da geóloga marciana Kirsten Siebach, da Rice, e do geocientista Joel Hurowitz, da State University of New York em Stony Brook, começou a responder a perguntas sobre as forças que afetaram as areias e lama no antigo leito.

Os dados coletados pela Curiosity durante suas viagens desde o pouso em Marte em 2012 fornecem detalhes sobre os estados químicos e físicos dos argilitos formados em um antigo lago, mas a química não revela diretamente as condições climáticas quando o sedimento erodiu rio acima. Por isso, os pesquisadores tiveram que procurar por rochas e solos semelhantes na Terra para encontrar uma correlação entre os planetas.

O estudo publicado em Planetas JGR pega dados de condições bem conhecidas e variadas na Islândia, Idaho e ao redor do mundo para ver qual forneceu a melhor correspondência para o que o rover vê e sente na cratera que circunda o Monte Sharp.

A cratera já continha um lago, mas o clima que permitiu que a água o enchesse é o assunto de um longo debate. Alguns argumentam que o início de Marte era quente e úmido, e que rios e lagos estavam comumente presentes. Outros acham que estava frio e seco e que geleiras e neve eram mais comuns.

"As rochas sedimentares na cratera Gale detalham um clima que provavelmente está entre esses dois cenários, "disse Thorpe, agora um cientista de retorno de amostra de Marte no empreiteiro Jacobs Space Exploration Group da NASA Johnson Space Center. "O clima antigo era provavelmente frio, mas também parece ter mantido a água líquida em lagos por longos períodos de tempo."

Os pesquisadores ficaram surpresos com o fato de haver tão pouco desgaste das rochas em Marte depois de mais de 3 bilhões de anos, de tal forma que as antigas rochas de Marte eram comparáveis ​​aos sedimentos islandeses em um rio e lago hoje.

"Na terra, o registro de rochas sedimentares faz um trabalho fantástico de amadurecimento ao longo do tempo com a ajuda de intemperismo químico, "Thorpe observou." No entanto, em Marte, vemos minerais muito jovens nos argilitos que são mais antigos do que quaisquer rochas sedimentares da Terra, sugerindo que o desgaste foi limitado. "

Os pesquisadores estudaram diretamente sedimentos de Idaho e Islândia, e estudos compilados de sedimentos basálticos semelhantes de uma variedade de climas em todo o mundo, da Antártica ao Havaí, para abranger as condições climáticas que eles pensaram ser possíveis em Marte, quando a água estava fluindo para a cratera Gale.

"A Terra forneceu um excelente laboratório para nós neste estudo, onde poderíamos usar uma variedade de locais para ver os efeitos de diferentes variáveis ​​climáticas sobre a meteorização, e a temperatura média anual teve o efeito mais forte para os tipos de rochas na cratera Gale, "disse Siebach, um membro da equipe Curiosity que será um operador Perseverance após a aterrissagem do novo módulo de pouso em fevereiro. "A variedade de climas na Terra nos permitiu calibrar nosso termômetro para medir a temperatura no antigo Marte."

A composição de areia e lama na Islândia foi a correspondência mais próxima de Marte com base na análise por meio do índice de alteração química padrão (CIA), uma ferramenta geológica básica usada para inferir o clima anterior a partir do intemperismo químico e físico de uma amostra.

"À medida que a água flui através das rochas para erodi-las e resistir a elas, ele dissolve os componentes químicos mais solúveis dos minerais que formam as rochas, "Disse Siebach." Em Marte, vimos que apenas uma pequena fração dos elementos que se dissolvem mais rapidamente foram perdidos da lama em relação às rochas vulcânicas, embora a lama tenha o menor tamanho de grão e geralmente seja a mais intemperizada.

"Isso realmente limita a temperatura média anual em Marte quando o lago estava presente, porque se fosse mais quente, então mais desses elementos teriam sido eliminados, " ela disse.

Os resultados também indicaram que o clima mudou ao longo do tempo de condições semelhantes às da Antártica para se tornar mais islandês, enquanto os processos fluviais continuaram a depositar sedimentos na cratera. Esta mudança mostra que a técnica pode ser usada para ajudar a rastrear as mudanças climáticas no antigo Marte.

Embora o estudo tenha focado no mais baixo, parte mais antiga dos sedimentos do lago que a Curiosidade explorou, outros estudos também indicaram que o clima marciano provavelmente flutuou e se tornou mais seco com o tempo. “Este estudo estabelece uma forma de interpretar essa tendência de forma mais quantitativa, em comparação com climas e ambientes que conhecemos bem na Terra hoje, "Siebach disse." Técnicas semelhantes poderiam ser usadas pelo Perseverance para entender o clima antigo em torno de seu local de pouso na cratera de Jezero. "

Em paralelo, das Alterações Climáticas, especialmente na Islândia, pode mudar os lugares da Terra mais adequados para a compreensão do passado em ambos os planetas, ela disse.

Siebach é um professor assistente de Terra, ciências ambientais e planetárias na Rice. Hurowitz é professor associado de geociências na Stony Brook.