A imagem de uma geleira em Marte mostra a abundância de rochas dentro do gelo. Imagens de alta resolução da superfície de Marte sugerem que depósitos glaciares cobertos por detritos se formaram durante vários episódios pontuados de acúmulo de gelo em longas escalas de tempo. Formas de relevo glaciais cobertas de detritos, chamadas aventais de detritos lobados (LDA), são comuns em Marte. Não está claro se esses LDAs se formaram nos últimos 300-800 milhões de anos durante um único longo período de deposição ou durante vários episódios de curta duração de acumulação de gelo. Para resolver esta questão, Joseph Levy e colegas usaram imagens de alta resolução para mapear rochas ao longo de 45 LDAs na superfície de Marte. Os pedregulhos são comumente agrupados em faixas em todos os LDAs, semelhantes a pedregulhos em geleiras cobertas de destroços terrestres antigas. As descobertas apontam para vários ciclos de acumulação de gelo e avanço ao longo dos últimos 300-800 milhões de anos, estendendo as evidências das mudanças climáticas em Marte além da janela de 20 milhões de anos fornecida pela modelagem numérica. Crédito:Joe Levy / Colgate University
Em um novo artigo publicado hoje no Proceedings of the National Academies of ScienceS ( PNAS ), geólogo planetário Joe Levy, professor assistente de geologia na Universidade Colgate, revela uma nova análise inovadora das misteriosas geleiras de Marte.
Na terra, geleiras cobriram grandes áreas do planeta durante a última Idade do Gelo, que atingiu seu pico por volta de 20, 000 anos atrás, antes de recuar para os pólos e deixar para trás as rochas que empurraram para trás. Em Marte, Contudo, as geleiras nunca partiram, permanecendo congelado na superfície fria do Planeta Vermelho por mais de 300 milhões de anos, coberto de escombros. "Todas as rochas e areia carregadas naquele gelo permaneceram na superfície, "diz Levy." É como colocar gelo em um refrigerador sob todos aqueles sedimentos. "
Geólogos, Contudo, não soube dizer se todas essas geleiras se formaram durante uma enorme Idade do Gelo em Marte, ou em vários eventos separados ao longo de milhões de anos. Uma vez que as eras glaciais resultam de uma mudança na inclinação do eixo de um planeta (conhecido como obliquidade), responder a essa pergunta poderia dizer aos cientistas como a órbita de Marte e o clima mudaram ao longo do tempo, bem como que tipo de rochas, gases, ou mesmo micróbios podem ficar presos dentro do gelo.
"Existem modelos realmente bons para os parâmetros orbitais de Marte nos últimos 20 milhões de anos, "diz Levy." Depois disso, os modelos tendem a ficar caóticos. "
Levy elaborou um plano para examinar as rochas na superfície das geleiras como um experimento natural. Uma vez que eles presumivelmente corroem com o tempo, uma progressão constante de rochas maiores para menores prosseguindo colina abaixo apontaria para um único, evento de longa idade do gelo.
Escolhendo 45 geleiras para examinar, Levy adquiriu imagens de alta resolução coletadas pelo satélite Mars Reconnaissance Orbiter e começou a contar o tamanho e o número de rochas. Com uma resolução de 25 centímetros por pixel, "você pode ver coisas do tamanho de uma mesa de jantar, "Levy diz.
Mesmo com essa ampliação, Contudo, a inteligência artificial não pode determinar com precisão o que é ou não uma rocha nas superfícies ásperas das geleiras; então Levy pediu a ajuda de 10 alunos da Colgate durante dois verões para contar e medir cerca de 60, 000 grandes pedras. “Fizemos uma espécie de trabalho de campo virtual, subindo e descendo essas geleiras e mapeando as rochas, "Levy diz.
Levy inicialmente entrou em pânico quando, longe de ser uma progressão ordenada de rochas por tamanho, os tamanhos das rochas pareciam ser distribuídos aleatoriamente. "Na verdade, as pedras estavam nos contando uma história diferente, "Levy diz." Não era o tamanho deles que importava; era como eles eram agrupados ou agrupados. "
Como as rochas viajavam dentro das geleiras, eles não estavam corroendo, ele percebeu. Ao mesmo tempo, eles foram distribuídos em faixas claras de detritos nas superfícies das geleiras, marcando o limite de fluxos separados e distintos de gelo, formado quando Marte oscilou em seu eixo.
Com base nesses dados, Levy concluiu que Marte passou por algo entre seis e 20 eras glaciais separadas durante os últimos 300-800 milhões de anos. Essas descobertas aparecem em PNAS , escrito junto com seis alunos atuais ou ex-alunos da Colgate; O professor de matemática da Colgate, Will Cipolli; e colegas da NASA, a Universidade do Arizona, Fitchburg State University, e a Universidade do Texas-Austin.
"Este artigo é a primeira evidência geológica do que a órbita e a obliquidade de Marte podem ter feito por centenas de milhões de anos, "Levy diz. A descoberta de que as geleiras se formaram ao longo do tempo tem implicações para a geologia planetária e até mesmo para a exploração espacial, ele explica. "Essas geleiras são pequenas cápsulas de tempo, capturar instantâneos do que estava soprando na atmosfera marciana, ", diz ele." Agora sabemos que temos acesso a centenas de milhões de anos de história marciana sem ter que perfurar profundamente a crosta - podemos simplesmente fazer uma caminhada ao longo da superfície. "
Essa história inclui quaisquer sinais de vida potencialmente presentes no passado distante de Marte. "Se houver algum biomarcador circulando, aqueles também vão ficar presos no gelo. "Ao mesmo tempo, eventuais exploradores de Marte que podem depender da extração de água doce das geleiras para sobreviver precisarão saber que pode haver faixas de rochas dentro delas que tornarão a perfuração perigosa. Levy e seus colegas estão agora no processo de mapear o resto das geleiras na superfície de Marte, esperando com os dados que eles têm, A inteligência artificial pode agora ser treinada para assumir o trabalho árduo de identificar e contar pedras.
Isso nos levará um passo mais perto de uma história planetária completa do Planeta Vermelho - incluindo a velha questão de se Marte poderia ter sustentado vida.
"Há muito trabalho a ser feito para descobrir os detalhes da história do clima marciano, "diz Levy, "incluindo quando e onde estava quente e úmido o suficiente para que houvesse salmouras e água líquida."
