Marte já foi um mundo úmido. O registo geológico do Planeta Vermelho mostra evidências de água fluindo na superfície – desde deltas de rios até vales escavados por enormes inundações repentinas.



Mas um novo estudo mostra que, independentemente da quantidade de chuva que caiu na superfície do antigo Marte, muito pouca dela penetrou num aquífero nas terras altas do sul do planeta. Os resultados foram publicados na revista Icarus . Os coautores do artigo são Mohammad Afzal Shadab, estudante de doutorado na Jackson School e os professores Sean Gulick, Timothy Goudge e Marc Hesse.

Um estudante de pós-graduação da Universidade do Texas em Austin fez a descoberta modelando a dinâmica de recarga das águas subterrâneas para o aquífero usando uma variedade de métodos – desde modelos de computador até cálculos simples e detalhados.

Independentemente do grau de complexidade, os resultados convergiram para a mesma resposta – minúsculos 0,03 milímetros de recarga de água subterrânea por ano, em média. Isso significa que onde quer que a chuva tenha caído no modelo, apenas uma média de 0,03 milímetros por ano poderia ter entrado no aquífero e ainda produzido as formas de relevo que permanecem no planeta hoje.

Para efeito de comparação, a taxa anual de recarga de águas subterrâneas para os aquíferos Trinity e Edwards-Trinity Plateau que fornecem água para San Antonio geralmente varia de 2,5 a 50 milímetros por ano, ou cerca de 80 a 1.600 vezes a taxa de recarga do aquífero marciano calculada pelos pesquisadores.

Há uma variedade de razões potenciais para taxas tão baixas de fluxo de águas subterrâneas, disse o autor principal Eric Hiatt, estudante de doutorado na Jackson School of Geosciences. Quando choveu, a água pode ter invadido principalmente a paisagem marciana como escoamento. Ou pode simplesmente não ter chovido muito.

Estas descobertas podem ajudar os cientistas a restringir as condições climáticas capazes de produzir chuvas no início de Marte. Eles também sugerem um regime hídrico muito diferente no Planeta Vermelho do que existe hoje na Terra.

“O fato de as águas subterrâneas não serem um processo tão grande pode significar que outras coisas o são”, disse Hiatt. "Isso pode aumentar a importância do escoamento, ou pode significar que simplesmente não choveu tanto em Marte. Mas é fundamentalmente diferente de como pensamos sobre [a água] na Terra."

Os modelos utilizados no estudo simulam o fluxo das águas subterrâneas em um ambiente de "estado estacionário", onde a entrada e a saída de água no aquífero são equilibradas. Os cientistas alteraram então os parâmetros que afectam o fluxo – por exemplo, onde a chuva cai ou a porosidade média da rocha – e observaram que outras variáveis ​​teriam de mudar para manter o estado estacionário e quão plausíveis são essas cargas.

Embora outros investigadores tenham simulado o fluxo das águas subterrâneas em Marte utilizando técnicas semelhantes, este modelo é o primeiro a incorporar a influência dos oceanos que existiam na superfície de Marte há mais de três mil milhões de anos nas bacias de Hellas, Argyre e Borealis.

O estudo também incorpora dados topográficos modernos coletados por satélites. A paisagem moderna, disse Hiatt, ainda preserva uma das características topográficas mais antigas e influentes do planeta – uma diferença extrema de elevação entre o hemisfério norte – as terras baixas – e o hemisfério sul – as terras altas – conhecida como a “grande dicotomia”.

A dicotomia preserva sinais de ressurgências anteriores de águas subterrâneas, nas quais as águas subterrâneas subiram do aquífero para a superfície. Os pesquisadores usaram marcadores geológicos desses eventos de ressurgência anteriores para avaliar diferentes resultados do modelo.

Em diferentes modelos, os pesquisadores descobriram que a taxa média de recarga das águas subterrâneas de 0,03 milímetros por ano corresponde mais de perto ao que se sabe sobre o registro geológico.

A pesquisa não trata apenas de compreender o passado do Planeta Vermelho. Também tem implicações para a futura exploração de Marte. Compreender o fluxo das águas subterrâneas pode ajudar a informar onde encontrar água hoje, disse Hiatt,

Esteja você procurando sinais de vida antiga, tentando sustentar exploradores humanos ou produzindo combustível para foguetes para voltar para casa, na Terra, é essencial saber onde provavelmente estaria a água.

Mais informações: Eric Hiatt et al, Recarga limitada do aquífero das terras altas do sul no início de Marte, Icarus (2023). DOI:10.1016/j.icarus.2023.115774
Informações do diário: Ícaro

Fornecido pela Universidade do Texas em Austin