O painel da esquerda mostra a topografia da superfície do pólo sul de Marte, com o contorno da calota polar sul em preto. A linha azul clara mostra a área usada nos experimentos de modelagem e o quadrado verde mostra a região que contém a água subglacial inferida. O gelo da região tem cerca de 1500 m de espessura. O painel da direita mostra a ondulação da superfície identificada pela equipe de pesquisa liderada por Cambridge. É visível como a área vermelha, que se eleva 5-8 m acima da topografia regional, com uma depressão menor (2-4 m abaixo da topografia regional) a montante (no canto superior direito da imagem). O contorno preto mostra a área de água conforme inferido pelo radar em órbita. Crédito:Universidade de Cambridge
Uma equipe internacional de pesquisadores revelou novas evidências da possível existência de água líquida sob a calota polar sul de Marte.
Os pesquisadores, liderados pela Universidade de Cambridge, usaram medições de laser-altímetro de naves espaciais da forma da superfície superior da calota de gelo para identificar padrões sutis em sua altura. Eles então mostraram que esses padrões correspondem às previsões do modelo de computador sobre como um corpo de água sob a calota de gelo afetaria a superfície.
Seus resultados concordam com medições anteriores de radar de penetração no gelo que foram originalmente interpretadas para mostrar uma área potencial de água líquida sob o gelo. Houve um debate sobre a interpretação da água líquida apenas a partir dos dados do radar, com alguns estudos sugerindo que o sinal do radar não é devido à água líquida.
Os resultados, relatados na revista
Nature Astronomy , fornecem a primeira linha de evidência independente, usando outros dados além do radar, de que há água líquida sob a calota polar sul de Marte.
"A combinação da nova evidência topográfica, os resultados do nosso modelo de computador e os dados do radar tornam muito mais provável que exista pelo menos uma área de água líquida subglacial em Marte hoje, e que Marte ainda deve estar geotermicamente ativo para manter a água sob o líquido da calota de gelo", disse o professor Neil Arnold, do Scott Polar Research Institute de Cambridge, que liderou a pesquisa.
Como a Terra, Marte tem espessas calotas polares de água em ambos os pólos, aproximadamente equivalente em volume combinado ao manto de gelo da Groenlândia. Ao contrário das camadas de gelo da Terra, no entanto, que são sustentadas por canais cheios de água e até grandes lagos subglaciais, as calotas polares de Marte até recentemente eram consideradas congeladas até seus leitos devido ao frio clima marciano.
Em 2018, evidências do satélite Mars Express da Agência Espacial Europeia desafiaram essa suposição. O satélite tem um radar de penetração de gelo chamado MARSIS, que pode ver através da calota de gelo sul de Marte. Ele revelou uma área na base do gelo que refletia fortemente o sinal do radar, que foi interpretado como uma área de água líquida sob a calota de gelo.
No entanto, estudos subsequentes sugeriram que outros tipos de materiais secos, que existem em outros lugares de Marte, poderiam produzir padrões semelhantes de refletância se existirem sob a calota de gelo. Dadas as condições climáticas frias, a água líquida sob a calota de gelo exigiria uma fonte de calor adicional, como o calor geotérmico de dentro do planeta, em níveis acima dos esperados para Marte atual. Isso deixou a confirmação da existência deste lago aguardando outra linha de evidência independente.
Na Terra, os lagos subglaciais afetam a forma da camada de gelo sobrejacente – sua topografia de superfície. A água em lagos subglaciais reduz o atrito entre a camada de gelo e seu leito, afetando a velocidade do fluxo de gelo sob gravidade. Isso, por sua vez, afeta a forma da superfície do manto de gelo acima do lago, muitas vezes criando uma depressão na superfície do gelo seguida por uma área elevada mais abaixo do fluxo.
A equipe - que também incluiu pesquisadores da Universidade de Sheffield, da Universidade de Nantes, University College, Dublin e da Open University - usou uma série de técnicas para examinar dados do satélite Mars Global Surveyor da NASA da topografia da superfície da parte de Calota polar sul de Marte, onde o sinal de radar foi identificado.
Sua análise revelou uma ondulação de superfície de 10 a 15 quilômetros de comprimento compreendendo uma depressão e uma área elevada correspondente, ambas desviando da superfície de gelo circundante em vários metros. Isso é semelhante em escala às ondulações sobre lagos subglaciais aqui na Terra.
A equipe então testou se a ondulação observada na superfície do gelo poderia ser explicada pela água líquida no leito. Eles executaram simulações de modelos de computador do fluxo de gelo, adaptados às condições específicas de Marte. Eles então inseriram um pedaço de atrito reduzido no leito de gelo simulado, onde a água, se presente, permitiria que o gelo deslizasse e acelerasse. Eles também variaram a quantidade de calor geotérmico vindo de dentro do planeta. Esses experimentos geraram ondulações na superfície de gelo simulada que eram semelhantes em tamanho e forma àquelas que a equipe observou na superfície real da calota de gelo.
A semelhança entre a ondulação topográfica produzida pelo modelo e as observações reais da espaçonave, juntamente com as evidências anteriores de radar de penetração no gelo, sugerem que há um acúmulo de água líquida sob a calota polar sul de Marte, e que a atividade magmática ocorreu relativamente recentemente na região. subsuperfície de Marte para permitir o aquecimento geotérmico aprimorado necessário para manter a água em estado líquido.
"A qualidade dos dados vindos de Marte, de satélites orbitais, bem como dos aterrissadores, é tal que podemos usá-los para responder a perguntas realmente difíceis sobre as condições e até mesmo sob a superfície do planeta, usando as mesmas técnicas que também usamos em Terra", disse Arnold. "É emocionante usar essas técnicas para descobrir coisas sobre outros planetas além do nosso."
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