A queda de cinzas de antigas explosões vulcânicas é a fonte provável de um estranho depósito mineral perto do local de pouso do próximo robô de Marte da NASA, um novo estudo encontra. A pesquisa, publicado no jornal Geologia , poderia ajudar os cientistas a montar uma linha do tempo da atividade vulcânica e das condições ambientais no início de Marte.

"Esta é uma das evidências mais tangíveis para a ideia de que o vulcanismo explosivo era mais comum no início de Marte, "disse Christopher Kremer, um estudante de pós-graduação na Brown University que liderou o trabalho. "Compreender a importância do vulcanismo explosivo no início de Marte é, em última análise, importante para compreender o orçamento de água no magma marciano, abundância de água subterrânea e a espessura da atmosfera. "

As explosões vulcânicas acontecem quando gases como o vapor de água são dissolvidos no magma subterrâneo. Quando a pressão desse gás dissolvido é maior do que a rocha acima pode suportar, explode, enviando uma nuvem de fogo de cinzas e lava no ar. Os cientistas acham que esse tipo de erupção deveria ter acontecido bem no início da história de Marte, quando havia mais água disponível para se misturar com o magma. Enquanto o planeta secava, as explosões vulcânicas teriam morrido e dado lugar a um vulcanismo mais efusivo - um escoamento mais suave de lava para a superfície. Existem muitas evidências de uma fase efusiva a ser encontrada na superfície marciana, mas as evidências da fase explosiva inicial não foram fáceis de detectar com instrumentos orbitais, Kremer diz.

Este novo estudo analisou um depósito localizado em uma região chamada Nili Fossae, que há muito tempo é do interesse dos cientistas. O depósito é rico em olivina mineral, que é comum em interiores planetários. Isso sugere que o depósito é derivado do subsolo profundo, mas não ficou claro como o material veio à tona. Alguns pesquisadores sugeriram que é mais um exemplo de fluxo de lava efusiva. Outros sugeriram que o material foi dragado por um grande impacto de asteróide - o impacto que formou a gigantesca Bacia de Isidis, onde fica o depósito.

Para este estudo, Kremer e colegas de Brown usaram imagens de alta resolução do Mars Reconnaissance Orbiter da NASA para observar a geologia do depósito em detalhes. Os co-autores de Kremer sobre o trabalho são o colega estudante de graduação da Brown Mike Bramble, e Jack Mustard, um professor do Departamento de Terra de Brown, Ciências Ambientais e Planetárias e conselheiro de Kremer.

"Este trabalho partiu metodologicamente do que outras pessoas fizeram ao observar a forma física dos terrenos que são compostos por este alicerce, "Kremer disse." Qual é a geometria, a espessura e orientação das camadas que o constituem. Descobrimos que o vulcanismo explosivo e a explicação da queda de cinzas atendem a todas as caixas certas, enquanto todas as idéias alternativas para o que esse depósito podem ser discordam em vários aspectos importantes com o que observamos da órbita. "

O trabalho mostrou que o depósito se estende por toda a superfície uniformemente em longas camadas contínuas que cobrem uniformemente as colinas, vales, crateras e outras características. Essa distribuição uniforme, Kremer diz, é muito mais consistente com a queda de cinzas do que com o fluxo de lava. Espera-se que um fluxo de lava se acumule em áreas baixas e deixe traços finos ou inexistentes nas terras altas.

E as relações estratigráficas na área excluem uma origem associada ao impacto de Isidis, dizem os pesquisadores. Eles mostraram que o depósito assenta em características que são conhecidas por terem surgido após o evento Isidis, sugerindo que o próprio depósito veio depois também.

A explicação da queda de cinzas também ajuda a explicar as assinaturas minerais incomuns do depósito, dizem os pesquisadores. A olivina mostra sinais de alteração generalizada por meio do contato com a água - muito mais alteração do que outros depósitos de olivina em Marte. Isso faz sentido se isso fosse queda de cinzas, que é poroso e, portanto, suscetível à alteração por pequenas quantidades de água, dizem os pesquisadores.

Tudo dito, os pesquisadores dizem, esses dados orbitais tendem fortemente para uma origem de queda de cinzas. Mas a equipe não terá que depender apenas de dados orbitais por muito tempo. O rover Mars2020 da NASA está programado para pousar na cratera de Jezero, que fica dentro do depósito de olivina. E há exposições do depósito dentro da cratera. A unidade rica em olivina quase certamente será um dos alvos de exploração do rover, e pode ter a palavra final sobre o que é esse depósito.

"O que é empolgante é que veremos muito em breve se estou certo ou errado, "Kremer disse." Então, isso é um pouco estressante, mas se não for uma queda de cinzas, provavelmente vai ser algo muito estranho. Isso é tão divertido, se não mais. "

Se acontecer de acontecer uma queda de cinza, Kremer diz, ele valida a metodologia usada neste estudo como um meio de olhar para depósitos de cinzas potenciais em outro lugar em Marte.

Mas o que quer que o rover encontre, será importante para entender a evolução do Planeta Vermelho.

"Uma das dez principais descobertas de Marte 2020 será descobrir o que é esta unidade com olivina, "disse a mostarda, Conselheiro de Kremer. "Isso é algo que as pessoas escreverão e falarão por muito tempo."