Há água em muitos lugares em Marte, incluindo a maioria das duas calotas polares – todas na forma congelada.
Mas recentemente, reflexões brilhantes foram detectadas sob a superfície do South Pole Layered Deposit (SPLD) de Marte, uma formação de 1,4 km de espessura de gelo de água relativamente puro, pelo orbitador Mars Express da Agência Espacial Européia. Alguns cientistas interpretaram as observações, coletadas pelo instrumento MARSIS (Mars Advanced Radar for Subsurface and Ionosphere Sounding), como evidência de água líquida.

Dan Lalich, pesquisador associado do Cornell Center for Astrophysics and Planetary Science no College of Arts and Sciences (A&S), disse que, embora essa possibilidade seja empolgante, ele e outros pesquisadores de Cornell argumentam que os fortes reflexos não são necessariamente evidências de que o SPLD contém água líquida.

Eles apresentaram uma explicação alternativa, que detalham em "Explicando os reflexos de radar brilhantes abaixo do pólo sul de Marte sem água líquida", publicado em 26 de setembro na revista Nature Astronomy .

Usando simulações de computador, eles demonstram que fortes reflexões semelhantes podem ser geradas por interferência entre camadas geológicas, sem água líquida ou outros materiais raros.

"Este resultado, combinado com outros trabalhos recentes, questiona a probabilidade de encontrar água líquida abaixo do SPLD", escreveu a equipe de pesquisa, que inclui Alexander Hayes, professor associado de astronomia, diretor do CCAPS, diretor do Spacecraft Planetary Image Facility e o Louis Salvatore '92 Faculty Leadership Fellow; e Valerio Poggiali, pesquisador associado do CCAPS.

“Na Terra, reflexos tão brilhantes são muitas vezes uma indicação de água líquida, até mesmo lagos enterrados como o Lago Vostok [sob a superfície do manto de gelo da Antártida Oriental]”, disse Lalich. "Mas em Marte, a opinião predominante era que deveria estar muito frio para que lagos semelhantes se formassem."

Mas o fato é, disse Lalich, que o reflexo brilhante existe e requer uma explicação.

Lalich usa dados de radar para estudar superfícies planetárias e está particularmente interessado na recente evolução climática de Marte. Ele se concentrou recentemente em modelar reflexões de radar nas calotas polares marcianas, posicionando-o bem para investigar uma alegação de água líquida no planeta.

Lalich usou um procedimento de modelagem unidimensional comumente usado para interpretar as observações do MARSIS. Ele criou simulações com camadas compostas por quatro materiais:atmosfera, água gelada, dióxido de carbono (CO₂ ) gelo e basalto - e atribuiu a cada camada uma permissividade correspondente, uma propriedade intrínseca do material que descreve sua interação com a radiação eletromagnética que passa por ela.

Simulações usando três camadas—duas CO₂ camadas, separadas por uma camada de gelo empoeirado – produziram reflexos tão brilhantes quanto as observações reais.

"Eu usei CO₂ camadas embutidas no gelo de água porque sabemos que já existe em grandes quantidades perto da superfície da calota de gelo", disse Lalich. "Em princípio, porém, eu poderia ter usado camadas de rocha ou até mesmo gelo de água particularmente empoeirado e teria conseguido resultados semelhantes. O ponto deste artigo é realmente que a composição das camadas basais é menos importante do que as espessuras e separações das camadas."

A partir dos modelos, os pesquisadores determinaram que a espessura das camadas e a distância entre elas têm um impacto maior no poder de reflexão do que a composição das camadas. Embora nenhuma estratigrafia simplificada no artigo possa explicar todas as observações, escreveram os pesquisadores, “nós mostramos que é possível criar reflexos brilhantes sem água líquida”.

Em 2021, Lalich contribuiu para uma pesquisa que descobriu que, nas condições certas, uma classe de minerais chamados esmectitas, comuns em Marte, poderia produzir um reflexo semelhante ao observado no MARSIS.

É importante descobrir o que não é água líquida em Marte, disse Lalich, porque as apostas são muito altas. "Se houver água líquida", disse ele, "talvez haja vida, ou talvez possamos usá-la para futuras missões humanas a Marte".

A água líquida também pode ter implicações importantes para a idade da calota polar, o aquecimento interno de Marte e como o clima do planeta evoluiu no passado geologicamente recente – e Lalich não descarta isso inteiramente.

"Nenhum dos trabalhos que fizemos refuta a possível existência de água líquida lá embaixo", disse Lalich. "Apenas achamos que a hipótese de interferência é mais consistente com outras observações. Não tenho certeza se nada além de um exercício poderia provar que qualquer um dos lados deste debate estava definitivamente certo ou errado." + Explorar mais

Os reflexos brilhantes do pólo sul de Marte podem ser argila, não água