A NASA está a trabalhar activamente para devolver amostras da superfície de Marte nos próximos anos, o que eles esperam que nos ajude a compreender melhor se existiu vida antiga na superfície do planeta vermelho há milhares de milhões de anos. Mas e as amostras atmosféricas? Poderiam estes fornecer aos cientistas melhores informações relativas à história de Marte?



Isto é o que um estudo recente apresentado na 55ª Conferência de Ciência Lunar e Planetária espera abordar enquanto uma equipa de investigadores internacionais investigava a importância do retorno de amostras atmosféricas de Marte e como estas poderiam nos ensinar sobre a formação e evolução do planeta vermelho.

Aqui, a Universe Today discute esta pesquisa com o autor principal do estudo, Dr. Edward Young, que é professor do Departamento de Ciências da Terra, Planetárias e Espaciais da UCLA, e o coautor do estudo, Dr. Professor Emérito do Laboratório Lunar e Planetário da Universidade do Arizona, sobre a motivação por trás do estudo, como as amostras atmosféricas seriam obtidas, missões atuais ou propostas, estudos de acompanhamento e se eles acham que alguma vez existiu vida no planeta vermelho. Portanto, qual foi a motivação para o estudo?

Dr. Young disse ao Universe Today:"Aprendemos muito sobre a origem de um planeta a partir de sua atmosfera, bem como de suas rochas. Em particular, as proporções isotópicas de certos elementos podem restringir os processos que levam à formação do planeta."

Swindle prossegue com:"Existem dois tipos básicos de motivação. Um é que estamos planejando trazer todas essas amostras de rocha e estaremos interessados ​​em saber como elas interagiram com a atmosfera, mas não podemos descobrir isso sem conhecer detalhadamente a composição da atmosfera.

“Portanto, precisamos de uma amostra atmosférica para saber com o que as rochas podem ter trocado elementos e isótopos. Mas também gostaríamos de ter uma amostra da atmosfera marciana para responder a algumas questões básicas sobre processos que ocorreram ou estão ocorrendo. , em Marte.

"Por exemplo, os meteoritos marcianos contêm gases nobres atmosféricos presos, como o criptônio e o xenônio. Mas parece que existem pelo menos dois componentes 'atmosféricos' diferentes nesses meteoritos."

Para o estudo, os pesquisadores propuseram vários benefícios de devolver uma amostra atmosférica de Marte à Terra, incluindo amostras atmosféricas entre os tubos de amostra do rover Perseverance (Percy) da NASA, obtendo informações sobre o potencial gar solar no interior marciano, tendências evolutivas nas composições atmosféricas, ciclagem de nitrogênio e fontes de metano em Marte.

Para a amostra atmosférica de Percy, também conhecida como Amostra No.1 “Roubion”, o estudo observa como esta amostra foi obtida depois que Percy tentou coletar uma amostra de núcleo de rocha, mas acabou coletando gases atmosféricos.

Além disso, o estudo propõe a falta de vazamento que o tubo de amostra experimentará enquanto aguarda seu retorno à Terra e os gases presentes na amostra também são ideais para análise quando retornados à Terra. Mas, além da amostra do rover Percy, de que outra forma poderia ser obtida uma amostra da atmosfera marciana?

“Foram sugeridas pelo menos duas outras ideias para coletar uma amostra da atmosfera marciana”, disse o Dr. Swindle ao Universe Today. “Uma é pilotar uma espaçonave pela atmosfera marciana, coletar uma amostra à medida que ela passa e depois devolvê-la à Terra. A outra é ter um recipiente de retorno de amostra (não precisa ser maior que um tubo Perseverance). que possui válvulas e um compressor de ar (marciano).

“Você poderia pousá-lo na superfície de Marte, abrir a válvula para a atmosfera, ligar o compressor e obter uma amostra que tem centenas ou milhares de vezes mais atmosfera marciana do que um volume que é simplesmente selado sem compressão, como o Perseverance fez, e espero que faça novamente."

Swindle e Young mencionam a missão de Coleta de Amostras para Investigação de Marte (SCIM), que foi proposta em 2002 por uma equipe da NASA e pesquisadores acadêmicos com o objetivo de coletar amostras atmosféricas a uma altitude de 40 quilômetros (25 milhas). ) acima da superfície marciana e devolvê-los à Terra para análise posterior.

Embora o SCIM tenha sido selecionado como semifinalista para o Programa Mars Scout de 2007, infelizmente não foi selecionado para desenvolvimento adicional, e tanto o Dr. Young quanto o Dr. Swindle disseram ao Universe Today que atualmente não há missões de amostragem atmosférica sendo planejadas além do Percy. amostra móvel.

Portanto, quais estudos de acompanhamento desta pesquisa estão atualmente em andamento ou sendo planejados?

Swindle e o Dr. Young mencionam como estão sendo feitos esforços para coletar pequenas quantidades de gás atmosférico devido ao pequeno tamanho dos tubos de amostra, com o Dr. Swindle dizendo ao Universe Today:"Um grande conjunto de questões agora é quão bom um tubo Perseverance selado conteria uma amostra atmosférica. Quão boa é a vedação? O tubo poderia vazar em um pouso forçado? Algumas moléculas na atmosfera marciana grudariam nos revestimentos dos tubos?

“Tem havido alguma atividade em todas essas questões e, até agora, as respostas têm sido todas boas – parece que os tubos Perseverance podem funcionar bem, mesmo que não tenham sido projetados com a amostragem atmosférica em mente”.

Conforme observado, o propósito de obter e devolver uma amostra atmosférica de Marte poderia ajudar os cientistas a compreender melhor a formação e evolução do planeta vermelho. Embora Marte atual seja um mundo muito frio e seco, com uma atmosfera que é uma fração da atmosfera da Terra, com água líquida sendo incapaz de existir na superfície, e também sem vulcanismo ativo.

No entanto, evidências significativas obtidas de sondas, rovers e orbitadores ao longo das últimas décadas apontam para um Marte muito diferente há milhares de milhões de anos, após a sua formação. Isto incluía um interior ativo que produzia um campo magnético que protegia a superfície da radiação solar e cósmica prejudicial, uma atmosfera muito mais espessa sendo reabastecida pelo vulcanismo ativo e o fluxo de água líquida, o que potencialmente levou à existência de algumas formas de vida em a superfície.

No entanto, dado o pequeno tamanho de Marte (metade da Terra), isto significa que o seu calor interno arrefeceu muito mais rapidamente (possivelmente ao longo de milhões de anos), resultando na inactividade do vulcanismo e na dissipação do campo magnético que a actividade interior estava a impulsionar, este último dos quais levaram à radiação solar e cósmica prejudicial que destruiu a atmosfera, com a água líquida da superfície evaporando para o espaço junto com ela.

Portanto, o Dr. Young e o Dr. Swindle acreditam que alguma vez existiu vida em Marte, e algum dia a encontraremos?

Dr. Young disse ao Universe Today:"Eu realmente não sei. Acho que a vida microbiana em algum momento no passado, ou mesmo agora, é uma hipótese razoável, mas não temos informações suficientes."

Swindle também ecoa sua incerteza se alguma vez existiu vida em Marte, mas elabora dizendo ao Universe Today:"Se não existiu, por que a vida começou tão cedo na Terra, mas não começou em Marte, que tinha um clima semelhante?" na altura. Se houve, quão semelhante é à vida na Terra. Uma vez que a Terra e Marte estão sempre a trocar rochas por causa dos impactos, a vida na Terra está relacionada com a vida em Marte?

"Se existiu, será difícil encontrá-lo. Mas uma amostra atmosférica poderia ajudar. Por exemplo, parece haver metano na atmosfera marciana. A maior parte, mas não todo, do metano na atmosfera da Terra é biológico, e a análise as proporções relativas dos isótopos de carbono ou hidrogênio são uma das melhores maneiras de descobrir isso."