Crédito de imagem: NASA / JPL
Os veículos espíritos MER e Opportunity, agora viajando na superfície de Marte, estão explorando uma região geográfica mais seca que o deserto mais seco da Terra. Apesar das calotas polares e dos bolsões suspeitos de água líquida abaixo da superfície marciana, a quantidade de água em Marte é apenas uma colher de chá em comparação com as vastas reservas aquáticas da Terra. Por que Marte é tão seco?
Os planetas internos do nosso sistema solar - Marte, Terra, Vênus e Mercúrio - formados pelo acúmulo de pequenas rochas e poeira que rodopiavam ao redor do sol nos primeiros anos. Se a Terra e Marte são feitas da mesma poeira estelar, deveriam ter nascido com a mesma proporção de água.
Muitos cientistas pensam que Marte já foi muito aguado, mas perdeu seus oceanos devido à baixa massa do planeta. Isso, combinado com uma atmosfera fina, permitiu que a maior parte da água em Marte se evaporasse no espaço.
Mas, de acordo com um estudo de Jonathan Lunine, do Laboratório Lunar e Planetário da Universidade do Arizona, o Planeta Vermelho estava seco desde o início.
Lunine, escrevendo na revista Icarus em 2003 com os colegas John Chambers, Alessandro Morbidelli e Laurie Leshin, diz que Marte era originalmente um embrião planetário. Em essência, um embrião planetário é um asteróide muito grande que pode ser tão massivo quanto Mercúrio ou Marte. Esse embrião pré-Marte existia no cinturão de asteróides, que na época era mais amplamente disperso no sistema solar, espalhando-se entre 0,5 a 4 UA do sol. Hoje, o principal cinturão de asteróides está entre 2 e 4 UA, localizado entre Marte (1,5 AU) e Júpiter (5,2 AU).
Lunine diz que Marte cresceu para o seu tamanho atual a partir da acumulação de asteróides e cometas menores. Ele diz que a Terra mais massiva, em comparação, é formada principalmente por grandes embriões planetários colidindo um com o outro.
"Por acaso, Marte não foi atingido por asteróides gigantes enquanto a Terra era - o pedestre sortudo versus azarado", diz Lunine. "Mas Marte foi atingido por corpos muito menores porque estes são muito numerosos."
Atualmente, a Terra orbita o sol a 1 UA. Lunine diz que embriões planetários nessa órbita não teriam muita água. No início da evolução do sol, durante a formação planetária, o disco empoeirado que cercava a jovem estrela estava muito quente. Compostos contendo água não teriam sido capazes de se formar neste disco em 1 AU.
Como Marte está mais distante do sol que a Terra, e mais próximo das regiões mais frias e "úmidas" do cinturão de asteróides, parece lógico que Marte teria nascido com mais água. No entanto, Lunine diz que Marte provavelmente adquiriu apenas 6 a 27% do oceano da Terra (1 oceano terrestre = 1,5 a 1021 kg).
Isso ocorre porque alguns dos embriões planetários que eventualmente constituíram a Terra estavam saturados com água. Enquanto 90% dos embriões que formaram a Terra eram da região da 1 UA e, portanto, secos, 10% eram da 2,5 UA e além. Os embriões vindos dessa distância teriam grandes suprimentos de água. Asteróides menores vindos dessa distância também teriam contribuído para o suprimento de água da Terra. No máximo, Lunine diz que apenas 15% da água da Terra vem de cometas.
Marte, enquanto isso, teve a má sorte de nascer como uma única rocha seca. Marte acabou recebendo um pouco de água no final do jogo de formação, depois que seu núcleo já havia se formado e quase atingido sua massa atual. De acordo com o cenário de Lunine, Júpiter também ganhou massa hoje. A gravidade de Júpiter então sugou asteróides próximos ou os fez se espalhar para fora. O proto-Marte de alguma forma escapou de ser deslocado pela gravidade de Júpiter, mas foi bombardeado pelos asteróides de fora.
"Os impactos de pequenos asteróides e cometas constituíam um" revestimento tardio "que adicionava água a Marte, em contraste com a imagem para a Terra, onde a água foi adicionada através de colisões com embriões do tamanho de mercúrio durante um período de crescimento de dezenas de milhões de anos, Escrevem os cientistas.
Embora Marte não seja formado em seu modelo de computador, os cientistas pensam que isso pode refletir a natureza caótica da formação planetária, onde as direções dos embriões e asteróides planetários são imprevisíveis e muitos resultados são possíveis.
"Há uma quantidade razoável de aleatoriedade envolvida na construção dos planetas terrestres, portanto, acabar com um Marte que não acumulou muitos planetesimais ricos em água é uma ocorrência possível", diz Alan Boss, da Carnegie Institution of Washington. "Isso pode ajudar a explicar a escassez de água nos dias atuais em Marte."
Tais diferenças na formação planetária também podem ocorrer entre os planetas internos de outros sistemas solares. Até agora, os astrônomos conhecem 104 estrelas que têm planetas em órbita. Todos os planetas extra-solares encontrados até agora são gigantes gasosos, mas parece provável que planetas terrestres como Marte e a Terra também possam orbitar estrelas distantes, mesmo que ainda não tenhamos a tecnologia para detectá-los.
Se alguns planetas terrestres internos são formados por colisões de vários embriões planetários, enquanto outros são embriões que apenas reúnem cometas e asteróides úmidos, os planetas ao redor dessas outras estrelas podem ter quantidades muito diferentes de água. Lunine sugere que o momento e a formação dos planetas gigantes de gás em cada sistema solar terão um papel importante nesse processo, assim como Júpiter influenciou o caráter de nosso próprio sistema solar.
Atualmente, Lunine tem um artigo em Ícaro, com Tom Quinn e Sean Raymond, da Universidade de Washington, sobre a possível variação na abundância de água para planetas terrestres em torno de outras estrelas. Além disso, ele está observando atentamente os dados coletados pelo Spirit e Opportunity, o MER rovers, e também pelos satélites que orbitam Marte.
"Odyssey, MER e Mars Express determinarão quanta água existe no momento, espero, e fornecerão melhores restrições à abundância de água no passado", diz Lunine. "Estou particularmente interessado nos resultados do radar MARSIS e nos resultados de seu sucessor - SHARAD".
O MARSIS é um dispositivo de radar no satélite Mars Express que pode percorrer os cinco quilômetros de crosta marciana em busca de camadas de água e gelo. A agência espacial italiana planeja pilotar um radar raso na superfície, chamado SHARAD, no Mars Reconnaissance Orbiter da NASA, para verificar se o gelo d'água está presente em profundidades superiores a um metro. Embora o MARSIS tenha uma capacidade de penetração mais alta, ele possui uma resolução muito menor do que o SHARAD terá.
Fonte original: Astrobiology Magazine