p Se houver água líquida na superfície de Marte, é mais provável na forma de uma mistura salgada com sais de clorato de magnésio, de acordo com novos experimentos baseados em descobertas feitas anteriormente pelas sondas Phoenix e Viking da NASA, bem como o rover Curiosity. p Cientistas do Departamento de Ciências Terrestres e Espaciais da Universidade de Washington, Seattle, estudou misturas de água com sais conhecidos em Marte, para descobrir quais eram provavelmente líquidos na superfície de Marte. Os experimentos compararam a pressão de vapor e a capacidade de absorção de água das soluções de sal. Os resultados sugerem que a água misturada com clorato de magnésio teria menos probabilidade de evaporar ou congelar em Marte em comparação com a água misturada com clorato de sódio ou potássio. Os resultados serão apresentados na edição de setembro de 2018 da Cartas da Terra e da Ciência Planetária .

p Gases, líquidos e sólidos

p O 'ponto triplo' de uma substância é a temperatura e pressão nas quais ela pode coexistir em todas as três fases:gás, líquido e sólido. Para água, o ponto triplo é encontrado em 0,01 graus Celsius (32 graus Fahrenheit) e 6,12 milibar, ou 0,6% da pressão atmosférica na superfície da Terra. Em outras palavras, pode-se imaginar um balde de água no ponto triplo, onde a água existe como gelo flutuando em uma camada de água líquida, com vapor de água logo acima do gelo que se sublimaou ou evaporou dele. O vapor que está em contato com o gelo exerce uma pressão sobre o gelo, que chamamos de pressão de vapor.

p Embora em algumas regiões equatoriais de Marte as condições ideais possam estar logo abaixo do ponto triplo da água, para o resto do planeta, as temperaturas costumam estar bem abaixo do ponto triplo. Quando a pressão atmosférica é inferior à pressão de vapor de um líquido, o líquido evapora. A água pura evaporaria rapidamente sob a fina atmosfera marciana, que é aproximadamente 1% da Terra. Soluções de sal, Contudo, não evapore ou congele tão facilmente, e, portanto, seria mais provável que permanecesse líquido em Marte.

p Compreender quais combinações de sal e água têm maior probabilidade de permanecer líquidas pode ajudar a nos dizer onde procurar evidências de água líquida, e, portanto, possivelmente vida, no planeta vermelho.

p As soluções de sal são higroscópicas, o que significa que eles são bons em absorver água. Certos sais podem absorver até mesmo pequenas quantidades de água disponível em Marte. Muitos tipos diferentes de sais são encontrados em Marte, como cloretos, sulfatos, cloratos, e percloratos. Eles podem ser encontrados em toda a superfície marciana, de acordo com dados de várias missões de pouso e rover.

p Em 2008, o analisador de gás térmico evoluído da aterrissagem Phoenix (TEGA), que fazia parte do Laboratório de Química Úmida a bordo, encontrados percloratos em amostras de solo da região polar norte de Marte, em concentrações de 0,4–0,6%. Isso encorajou os cientistas a reanalisar dados de amostras de solo das missões da sonda Viking, que ocorreu na década de 1970.

p A nova análise sugeriu que o solo encontrado em Chryse e Utopia Planitiae pelas sondas Viking continha percloratos em uma concentração menor ou igual a 0,1%. Então, em 2013, o instrumento Sample Analysis at Mars (SAM) do Curiosity rover encontrou perclorato de cálcio em amostras de solo de Rocknest, que é um ponto dentro da cratera Gale.

p Mais recentemente, o instrumento Compact Reconnaissance Imaging Spectrometer para Marte (CRISM) a bordo do Mars Reconnaissance Orbiter da NASA detectou perclorato de magnésio, clorato de magnésio e perclorato de sódio dentro de linhas de declive recorrentes. Estas são sequências descendo a encosta durante a estação mais quente de Marte e, por um tempo, pensava-se fortemente que eram produzidos por água corrente. Por causa dos sais, a fina atmosfera e as temperaturas frias, qualquer água provavelmente seria salgada em vez de pura. Embora os resultados agora sugiram que fluxos de material seco de alguma forma produzem as estrias, ainda é possível que a água ainda possa existir como um líquido em algum lugar da superfície de Marte.

p Sais de mistura

p Qual desses cloratos e percloratos teria maior probabilidade de se dissolver na água nas condições marcianas?

p Jonathan Toner e David Catling da Universidade de Washington já haviam modelado dados do Laboratório de Química Húmida de Phoenix, para entender como os diferentes sais se comportam nas temperaturas de congelamento de Marte. Eles descobriram que as amostras de solo provavelmente continham sulfato de magnésio, perclorato de magnésio, perclorato de sódio, perclorato de potássio, cloreto de sódio e carbonato de cálcio.

p Em seu último estudo, Toner e Catling faziam soluções com esses sais. Eles descobriram que, de todas as misturas de água salgada, a solução de clorato de magnésio teve a pressão de vapor mais baixa. Isso significa que é menos provável que evapore ou congele e é mais provável que absorva quaisquer níveis baixos de umidade presentes na atmosfera marciana.

p Então, para encontrar água líquida em Marte, os cientistas deveriam procurar apenas locais em Marte que sejam ricos em clorato de magnésio?

p "Quaisquer sais presentes nos solos de Marte provavelmente serão uma mistura de sal, então medir as propriedades dessas misturas é importante, "diz Toner. Com base na química do solo medida pela sonda Phoenix, Toner diz que as misturas de clorateminas de sódio e magnésio são mais prováveis, ao passo que é improvável que se encontrem misturas de cloro de cálcio.

p "Os sais de clorato podem ser muito mais abundantes do que os percloratos em Marte, "Adiciona toner." Nossos resultados indicam que os cloratos podem ter uma capacidade ainda maior de formar água do que os percloratos por deliquescência [ou seja, absorvendo umidade e dissolvendo nela] e derretimento do gelo. "

p Água para a vida

p Poderia haver água suficiente nessas salmouras para sustentar a vida microbiana? Estudos de extremófilos cultivados em soluções de perclorato e clorato sugerem que os micróbios podem sobreviver em salmouras que podem existir em Marte. Um grupo de cientistas liderado por Mark Schneegurt, um professor de ciências biológicas na Wichita State University no Kansas, EUA, descobriram que várias espécies de halotolerantes, isto é, bactérias tolerantes ao sal, foram capazes de crescer em altas concentrações de sais de clorato.

p "Até aqui, nós desenvolvemos bactérias em cloratos em mais da metade de sua concentração de ponto de fusão [mais baixa], [que é] o que esperaríamos em Marte, "diz Schneegurt." Embora não tenhamos mostrado que os micróbios podem crescer nas concentrações mais altas necessárias, quando começamos, não estava claro se os micróbios poderiam crescer nos 0,6% encontrados pelo Phoenix. Estamos em mais de 25% agora e subindo. Mostramos o crescimento microbiano sob essas condições de sal e esses sais são comuns em Marte. " p Esta história foi republicada como cortesia da Revista Astrobiologia da NASA. Explore a Terra e muito mais em www.astrobio.net.