Três estudos publicados no mês passado lançaram dúvidas sobre a premissa de lagos subterrâneos abaixo do pólo sul marciano.

Onde tem água, existe vida. Esse é o caso na Terra, pelo menos, e também porque os cientistas permanecem atormentados por qualquer evidência que sugira que há água líquida fria, Marte seco. O Planeta Vermelho é um lugar difícil de procurar água líquida:embora o gelo de água seja abundante, qualquer água quente o suficiente para ser líquida na superfície duraria apenas alguns momentos antes de se transformar em vapor no ar fino de Marte.

Daí o interesse gerado em 2018, quando uma equipe liderada por Roberto Orosei do Istituto Nazionale di Astrofisica da Itália anunciou que havia encontrado evidências de lagos subterrâneos bem abaixo da calota polar no pólo sul de Marte. A evidência que eles citaram veio de um instrumento de radar a bordo do orbitador Mars Express da ESA (Agência Espacial Européia).

Sinais de radar, que pode penetrar na rocha e no gelo, mudam à medida que são refletidos em diferentes materiais. Nesse caso, eles produziram sinais especialmente brilhantes abaixo da calota polar que poderiam ser interpretados como água líquida. A possibilidade de um ambiente potencialmente habitável para micróbios era excitante.

Mas depois de olhar mais de perto os dados, junto com experimentos em um laboratório frio aqui na Terra, alguns cientistas agora pensam que as argilas, não água, pode estar criando os sinais. No mês passado, um trio de novos artigos desvendou o mistério - e pode ter secado a hipótese dos lagos.

Um Ecossistema Científico

Os cientistas polares marcianos pertencem a um pequeno, comunidade unida. Não muito tempo depois que o artigo dos lagos foi publicado, cerca de 80 desses cientistas se reuniram para a Conferência Internacional sobre a Ciência e Exploração Polar de Marte em Ushuaia, uma vila costeira no extremo sul da Argentina.

Reuniões como essas oferecem uma oportunidade de testar novas teorias e desafiar as perspectivas de cada um. "As comunidades podem gerar seus próprios pequenos ecossistemas científicos, "disse Jeffrey Plaut do Laboratório de Propulsão a Jato da NASA, um dos cientistas que viajou para a conferência. Ele também é o co-investigador principal, junto com Orosei, do instrumento por trás dos sinais de radar intrigantes, chamado MARSIS, ou o radar avançado de Marte para sondagem subterrânea e ionosférica. "Essas comunidades podem ser autossustentáveis, " Ele continuou, "porque você responde uma pergunta a alguém e talvez um ou dois anos depois eles o ajudam a descobrir uma resposta."

Muita conversa foi centrada nos lagos subterrâneos. Quanto calor seria necessário para manter a água líquida sob todo aquele gelo? A salmoura pode estar reduzindo o ponto de congelamento da água o suficiente para mantê-la líquida?

Claro, não seria a primeira vez que uma hipótese empolgante relacionada à água geraria uma enxurrada de investigações. Em 2015, O Mars Reconnaissance Orbiter da NASA encontrou o que parecia ser faixas de areia úmida descendo as encostas, um fenômeno denominado "linhas de declive recorrentes". Mas observações repetidas usando a câmera HiRISE - ou High-Resolution Imaging Science Experiment - da espaçonave, desde então, revelaram que é mais provável que seja o resultado de fluxos de areia. Um artigo publicado no início deste ano encontrou muitas linhas de encostas recorrentes após uma tempestade de poeira global em Marte em 2018. A descoberta sugeriu que a poeira assentada nas encostas desencadeia fluxos de areia, que, por sua vez, expor os materiais de subsuperfície mais escuros que dão às linhas sua coloração distinta.

Tal como acontece com a hipótese da areia úmida, vários cientistas começaram a pensar em maneiras de testar a hipótese dos lagos subterrâneos. "Havia um sentimento de que deveríamos tentar resolver isso, "disse Isaac Smith da York University em Toronto, que organizou a conferência em Ushuaia e conduziu o estudo mais recente mostrando que as argilas podem explicar as observações.

Muito frio para lagos

Entre esses cientistas estava Plaut. Ele e Aditya Khuller, um estudante de doutorado da Arizona State University que estava estagiando no JPL, analisado 44, 000 ecos de radar da base da calota polar ao longo de 15 anos de dados do MARSIS. Eles revelaram dezenas de reflexos mais brilhantes como os do estudo de 2018. Mas em seu recente artigo publicado em Cartas de pesquisa geofísica , eles encontraram muitos desses sinais em áreas próximas à superfície, onde deveria estar muito frio para a água permanecer líquida, mesmo quando misturado com percloratos, um tipo de sal comumente encontrado em Marte que pode diminuir a temperatura de congelamento da água.

Em seguida, duas equipes separadas de cientistas analisaram os sinais de radar para determinar se algo mais poderia estar produzindo esses sinais.

Carver Bierson da ASU concluiu um estudo teórico sugerindo vários materiais possíveis que podem causar os sinais, incluindo argilas, minerais contendo metal, e gelo salino. Mas Isaac Smith da York University, sabendo que um grupo de argilas chamadas esmectitas estavam presentes em todo Marte, foi mais longe em separado, terceiro artigo:Ele mediu as propriedades da esmectita em um laboratório.

As esmectitas parecem rocha comum, mas foram formadas por água líquida há muito tempo. Smith colocou várias amostras de esmectita em um cilindro projetado para medir como os sinais de radar interagiriam com elas. Ele também os regou com nitrogênio líquido, congelando-os a menos 58 graus Fahrenheit (menos 50 graus Celsius) - perto do que seriam no pólo sul marciano.

"O laboratório estava frio, "Smith disse." Era inverno no Canadá na época, e bombear nitrogênio líquido na sala tornava-a mais fria. Eu estava enrolado em um chapéu, Jaqueta, luvas, lenço, e uma máscara por causa do COVID-19. Foi muito desconfortável. "

Depois de congelar as amostras de argila, Smith descobriu que a resposta deles combinava quase perfeitamente com as observações do radar MARSIS. Então, ele e sua equipe verificaram a presença de argilas em Marte perto dessas observações de radar. Eles se basearam em dados de MRO, que carrega um mapeador mineral chamado Compact Reconnaissance Imaging Spectrometer, ou CRISM.

Bingo. Embora o CRISM não possa espiar através do gelo, Smith encontrou esmectitas espalhadas nas proximidades da calota polar do pólo sul. A equipe de Smith demonstrou que a esmectita congelada pode fazer os reflexos - nenhuma quantidade incomum de sal ou calor é necessária - e que eles estão presentes no pólo sul.

Não há como confirmar quais são os sinais brilhantes do radar sem pousar no pólo sul de Marte e cavar quilômetros de gelo. Mas os artigos recentes ofereceram explicações plausíveis que são mais lógicas do que água líquida.

"Na ciência planetária, muitas vezes estamos apenas avançando lentamente em nosso caminho mais perto da verdade, "Disse Plaut." O artigo original não provou que era água, e esses novos documentos não provam que não seja. Mas tentamos reduzir as possibilidades o máximo possível para chegar a um consenso. "