Nova pesquisa publicada em Earth and Planetary Science Letters sugere que Marte nasceu úmido, com uma atmosfera densa permitindo oceanos quentes a quentes por milhões de anos. Para chegar a essa conclusão, os pesquisadores desenvolveram o primeiro modelo da evolução da atmosfera marciana que liga as altas temperaturas associadas à formação de Marte em estado fundido até a formação dos primeiros oceanos e atmosfera.
Este modelo mostra que - como na Terra moderna - o vapor de água na atmosfera marciana estava concentrado na atmosfera inferior e que a atmosfera superior de Marte era "seca" porque o vapor d'água se condensaria como nuvens em níveis mais baixos da atmosfera. Hidrogênio molecular (H₂ ), por outro lado, não se condensou e foi transportado para a atmosfera superior de Marte, onde se perdeu no espaço. Essa conclusão – que o vapor de água se condensou e foi retido no início de Marte, enquanto o hidrogênio molecular não condensou e escapou – permite que o modelo seja vinculado diretamente a medições feitas por espaçonaves, especificamente, o rover Curiosity do Mars Science Laboratory.

"Acreditamos que modelamos um capítulo negligenciado na história mais antiga de Marte no tempo imediatamente após a formação do planeta. principalmente de hidrogênio molecular (H₂ )", disse Kaveh Pahlevan, cientista de pesquisa do Instituto SETI.

"Esta descoberta é significativa porque H₂ é conhecido por ser um forte gás de efeito estufa em ambientes densos. Essa atmosfera densa teria produzido um forte efeito estufa, permitindo que os oceanos de água quente a quente ficassem estáveis ​​na superfície marciana por milhões de anos até o H₂ foi gradualmente perdido no espaço. Por essa razão, inferimos que - em um momento anterior à formação da própria Terra - Marte nasceu molhado."

Os dados que restringem o modelo são a razão deutério-hidrogênio (D/H) (o deutério é o isótopo pesado do hidrogênio) de diferentes amostras marcianas, incluindo meteoritos marcianos e aqueles analisados ​​pelo Curiosity. Os meteoritos de Marte são principalmente rochas ígneas – eles se formaram quando o interior de Marte derreteu e o magma subiu em direção à superfície. A água dissolvida nessas amostras ígneas do interior (derivadas do manto) tem uma relação deutério-hidrogênio semelhante à dos oceanos da Terra, indicando que os dois planetas começaram com relações D/H semelhantes e que sua água veio da mesma fonte no início do sistema solar.

Por outro lado, o Curiosity mediu a razão D/H de uma argila antiga de 3 bilhões de anos na superfície marciana e descobriu que esse valor é ~3x o dos oceanos da Terra. Aparentemente, na época em que essas argilas antigas se formaram, o reservatório de água da superfície de Marte – a hidrosfera – tinha substancialmente concentrado de deutério em relação ao hidrogênio. O único processo conhecido por produzir este nível de concentração de deutério (ou "enriquecimento") é a perda preferencial do isótopo H mais leve para o espaço.

O modelo mostra ainda que se a atmosfera marciana fosse H₂ - ricas no momento de sua formação (e mais de ~1000x tão densas quanto hoje), então as águas superficiais seriam naturalmente enriquecidas em deutério por um fator de 2-3x em relação ao interior, reproduzindo as observações. O deutério prefere a partição na molécula de água em relação ao hidrogênio molecular (H₂ ), que absorve preferencialmente o hidrogênio comum e escapa do topo da atmosfera.

“Este é o primeiro modelo publicado que reproduz naturalmente esses dados, dando-nos alguma confiança de que o cenário evolutivo atmosférico que descrevemos corresponde aos primeiros eventos em Marte”, disse Pahlevan.

Além da curiosidade sobre os primeiros ambientes dos planetas, H₂ atmosferas ricas são significativas na busca do Instituto SETI por vida além da Terra. Experimentos que remontam a meados do século 20 mostram que moléculas prebióticas implicadas na origem da vida se formam prontamente em tais H₂ - atmosferas ricas, mas não tão prontamente em H₂ - atmosferas pobres (ou mais "oxidantes"). A implicação é que Marte primitivo era uma versão quente do Titã moderno e pelo menos um local tão promissor para a origem da vida quanto a Terra primitiva era, se não mais promissor. + Explorar mais

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