Em seu primeiro ano explorando a Cratera Jezero em Marte, o rover Perseverance coletou amostras de rochas que os cientistas antecipam fornecerão uma linha do tempo há muito esperada para a história geológica e da água do planeta.
Eles terão que esperar uma década para descobrir a resposta, até que as amostras possam ser retiradas da superfície e devolvidas à Terra para datação em 2033.

Os cientistas, no entanto, estão entusiasmados com o que descobriram até agora sobre as amostras. Essas descobertas são descritas em um artigo que será publicado em 25 de agosto na revista Science , com análises mais detalhadas em uma segunda Ciência artigo e dois outros artigos publicados online simultaneamente em Science Advances .

A cratera Jezero, ao norte do equador marciano, foi um alvo para a missão Mars 2020 da NASA e seu rover Perseverance porque continha o que parecia ser um delta de rio que se formou dentro de um leito de lago e, portanto, poderia dizer aos cientistas sobre quando a água fluiu no planeta. superfície. As rochas coletadas no fundo da cratera estão subjacentes aos sedimentos do delta, de modo que suas idades de cristalização fornecerão um limite superior para a formação do delta, de acordo com o geoquímico David Shuster, professor de ciências terrestres e planetárias da Universidade da Califórnia, Berkeley.

"Quando esse delta foi depositado é um dos principais objetivos do nosso programa de devolução de amostras, porque isso vai quantificar quando o lago estava presente e quando as condições ambientais estavam presentes que poderiam ter sido propícias à vida", disse Shuster, que é um membro da equipe científica da NASA para coleta de amostras, um dos três principais autores do livro Science artigo que resume o trabalho e co-autor de dois dos outros três artigos.

Os outros dois autores principais do resumo Ciência são o geoquímico Kenneth Farley, da Caltech, cientista do projeto Perseverance, e a cientista adjunta do projeto Mars 2020, Katherine Stack Morgan, do Jet Propulsion Laboratory (JPL) da NASA.

A principal surpresa, disse Shuster, é que as rochas coletadas em quatro locais no fundo da Cratera Jezero são rochas ígneas cumuladas - ou seja, elas foram formadas pelo resfriamento do magma fundido e são as melhores rochas para geocronologia precisa, uma vez que as amostras voltou à Terra. Eles também mostram evidências de terem sido alterados pela água.

"De uma perspectiva de amostragem, isso é enorme", disse ele. “O fato de termos evidências de alteração aquosa de rochas ígneas – esses são os ingredientes com os quais as pessoas estão muito animadas, no que diz respeito à compreensão das condições ambientais que poderiam ter sustentado a vida em algum momento após a formação dessas rochas”.

"Um grande valor das rochas ígneas que coletamos é que elas nos contam quando o lago estava presente em Jezero. Sabemos que estava lá mais recentemente do que as rochas ígneas do fundo da cratera", disse Farley. "Isso abordará algumas questões importantes:quando o clima de Marte era propício para lagos e rios na superfície do planeta? E quando mudou para as condições muito frias e secas que vemos hoje?"

Antes da missão, os geólogos esperavam que o chão da cratera estivesse cheio de sedimentos ou lava, que é uma rocha derretida que se derramou na superfície e esfriou rapidamente. Mas em dois locais conhecidos como Séítah - a palavra navajo para "entre a areia" - as rochas parecem ter se formado no subsolo e esfriado lentamente. Evidentemente, o que quer que os cobrisse foi erodido nos últimos 2,5 a 3,5 bilhões de anos.

“Nós literalmente debatemos durante os primeiros nove meses, enquanto estávamos dirigindo pelo chão da cratera, se as rochas que estamos vendo são sedimentos que foram depositados em um lago ou rochas ígneas”, disse ele. "Na verdade, são rochas ígneas. E a forma das rochas ígneas que encontramos é bastante surpreendente, porque não parece uma simples rocha vulcânica que fluiu para a cratera. Em vez disso, parece algo que se formou em profundidade e resfriado gradualmente em uma grande câmara de magma."

A estrutura cristalina da rocha ígnea - não muito diferente do granito da Sierra Nevada, mas com composição diferente e granulação muito mais fina - mostrava grãos milimétricos de olivina misturados com piroxênio que só poderiam ter sido formados por resfriamento lento. A olivina de grão grosso é semelhante à vista em alguns meteoritos que se acredita terem se originado em Marte e eventualmente colidiram com a Terra. Os dados que suportam isso vieram de imagens multiespectrais e análise de fluorescência de raios-X por instrumentos a bordo do Perseverance e são detalhados em um segundo Science artigo do autor principal Yang Liu, geólogo planetário do JPL.

Sites Séitah e Máaz

De acordo com Shuster, os dados permitem alguns cenários que explicam as rochas ígneas no fundo da cratera.

"Ou a rocha esfriou no subsolo e veio de baixo, de alguma forma, ou havia algo como um lago de magma que encheu a cratera e esfriou gradualmente", disse ele.

Amostras de um segundo local próximo chamado Máaz – Marte na língua Navajo – também são ígneas, mas de composição diferente. Como essa camada se sobrepõe à camada de rocha ígnea exposta em Séítah, a rocha Máaz poderia ter sido a camada superior do lago de magma. Nos lagos de magma da Terra, os minerais mais densos se depositam à medida que se cristalizam, criando camadas de diferentes composições. Esses tipos de formações ígneas são chamados de cumulados, o que significa que eles se formaram pela sedimentação de olivina enriquecida com ferro e magnésio e o subsequente resfriamento em vários estágios de um corpo de magma espesso.

As rochas ígneas de Máaz também podem ser de uma erupção vulcânica posterior.

Em ambos os casos, a camada superior que foi parcialmente erodida poderia ter centenas de metros de espessura, disse Shuster.

Tanto as rochas de resfriamento lento em Séítah quanto as rochas potencialmente mais rápidas de resfriamento em Máaz mostraram alteração pela água, embora de maneiras diferentes. As rochas de Máaz continham bolsões de minerais que podem ter condensado a partir de salmoura, enquanto as rochas de Séítah reagiram com água carbonatada, de acordo com análises químicas a bordo do rover.

Os momentos precisos em que essas várias camadas se formaram serão revelados apenas por análises de laboratório na Terra, uma vez que as ferramentas de análise geoquímica necessárias para a datação são muito grandes para terem sido colocadas a bordo do Perseverance.

"Há uma variedade de observações geoquímicas diferentes que podemos fazer nessas rochas quando as devolvemos à Terra. Isso nos dará todo tipo de informação sobre esse ambiente ígneo", disse ele. "Podemos descobrir quando a rocha cristalizou, que é uma das coisas que mais me empolga por fornecer uma restrição de tempo do delta. Mas também nos dá informações sobre quando a atividade ígnea estava ocorrendo no interior do planeta. imagens, podemos relacionar isso com algumas das atividades ígneas mais amplas e regionais".

Shuster observou que amostras de rocha duplicadas foram coletadas em cada um dos quatro locais e que, dentro de um ano, serão armazenadas em cache junto com outras amostras duplicadas em um local de contingência próximo ao delta, para serem usadas somente se as amostras primárias a bordo do Perseverance se tornarem inacessíveis porque de falha mecânica. Esse futuro cache também incluirá amostras recentemente coletadas de sedimentos do próprio delta, cujos detalhes estão sendo preparados para um futuro artigo científico. + Explorar mais

Imagem Hazcam do rover Perseverance Mars da NASA:'Enchanted Lake' na Cratera Jezero