Cientistas planetários da Universidade Rice, do Centro Espacial Johnson da NASA e do Instituto de Tecnologia da Califórnia têm uma resposta para um mistério que intrigou a comunidade de pesquisa de Marte desde que o rover Curiosity da NASA descobriu um mineral chamado tridimita na Cratera Gale em 2016.
A tridimita é uma forma de quartzo de alta temperatura e baixa pressão que é extremamente rara na Terra, e não ficou imediatamente claro como um pedaço concentrado dela acabou na cratera. A Cratera Gale foi escolhida como local de desembarque do Curiosity devido à probabilidade de conter água líquida, e o Curiosity encontrou evidências que confirmavam que a Cratera Gale era um lago há 1 bilhão de anos.

“A descoberta de tridimita em um lamito na Cratera Gale é uma das observações mais surpreendentes que o rover Curiosity fez em 10 anos explorando Marte”, disse Kirsten Siebach, da Rice, coautora de um estudo publicado online na Earth. e Cartas de Ciências Planetárias . "A tridimita é geralmente associada a sistemas vulcânicos de formação de quartzo, explosivos e evoluídos na Terra, mas nós a encontramos no fundo de um antigo lago em Marte, onde a maioria dos vulcões é muito primitiva."

Siebach, professor assistente do Departamento de Ciências da Terra, Ambientais e Planetárias de Rice, é especialista em missão na equipe Curiosity da NASA. Para descobrir a resposta para o mistério, ela fez parceria com dois pesquisadores de pós-doutorado em seu grupo de pesquisa Rice, Valerie Payré e Michael Thorpe, Elizabeth Rampe da NASA e Paula Antoshechkina da Caltech. Payré, o principal autor do estudo, está agora na Northern Arizona University e se preparando para ingressar no corpo docente da Universidade de Iowa no outono.

Siebach e seus colegas começaram reavaliando os dados de cada descoberta relatada de tridimita na Terra. Eles também revisaram materiais vulcânicos de modelos de vulcanismo de Marte e reexaminaram evidências sedimentares do lago Gale Crater. Eles então criaram um novo cenário que correspondia a todas as evidências:o magma marciano permaneceu por mais tempo do que o normal em uma câmara abaixo de um vulcão, passando por um processo de resfriamento parcial chamado cristalização fracionada até que silício extra estivesse disponível. Em uma erupção maciça, o vulcão expeliu cinzas contendo o silício extra na forma de tridimita no lago da Cratera Gale e nos rios circundantes. A água ajudou a quebrar as cinzas por meio de processos naturais de intemperismo químico, e a água também ajudou a separar os minerais produzidos pelo intemperismo.

O cenário teria concentrado tridimita, produzindo minerais consistentes com a descoberta de 2016. Também explicaria outras evidências geoquímicas encontradas na amostra, incluindo silicatos opalinos e concentrações reduzidas de óxido de alumínio.

“Na verdade, é uma evolução direta de outras rochas vulcânicas que encontramos na cratera”, disse Siebach. "Argumentamos que, como só vimos esse mineral uma vez, e estava altamente concentrado em uma única camada, o vulcão provavelmente entrou em erupção ao mesmo tempo em que o lago estava lá. Embora a amostra específica que analisamos não fosse exclusivamente cinza vulcânica, era cinza que tinha sido intemperizado e classificado pela água."

Se uma erupção vulcânica como a do cenário ocorresse quando a Cratera Gale continha um lago, isso significaria que um vulcanismo explosivo ocorreu há mais de 3 bilhões de anos, enquanto Marte estava em transição de um mundo mais úmido e talvez mais quente para o planeta seco e estéril. é hoje.

"Há ampla evidência de erupções vulcânicas basálticas em Marte, mas esta é uma química mais evoluída", disse ela. "Este trabalho sugere que Marte pode ter uma história vulcânica mais complexa e intrigante do que imaginávamos antes do Curiosity."

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