Sob a planície marciana, o Perseverance revelou um passado aquático muito mais antigo

Por baixo de uma planície poeirenta de Marte, que durante anos se julgou relativamente bem compreendida, o rover Perseverance da NASA encontrou indícios de um passado húmido muito mais remoto.

Novos dados de radar recolhidos pelo veículo apontam para algo surpreendente: muito antes de se formar o famoso delta de Jezero, já existiam rios antigos a moldar o terreno bem abaixo das suas rodas.

A “cratera-lago” de Marte é apenas o capítulo mais recente

Quando o Perseverance aterrou na cratera Jezero, em fevereiro de 2021, os cientistas já suspeitavam que o rover tinha sido colocado sobre o leito de um lago extinto.

A partir da órbita, as imagens tinham revelado um delta clássico em forma de leque na margem oeste da cratera, alimentado por aquilo que parecia ser um antigo canal fluvial. Se Marte alguma vez acolheu vida, este parecia um local especialmente promissor.

Assim que começou a explorar a superfície, o Perseverance confirmou rapidamente essa hipótese. O rover encontrou rochas ricas em carbonatos no fundo da cratera e expôs sedimentos finamente laminados na estrutura do delta. Estas características correspondem ao que os geólogos esperam encontrar num antigo ambiente lacustre na Terra.

Esses primeiros resultados desenhavam já um Marte mais quente e mais húmido, onde a água se acumulou em Jezero e entrou a partir de um sistema fluvial, talvez durante milhares ou mesmo milhões de anos.

As novas imagens do subsolo mostram agora que esta “história do lago” é apenas um capítulo tardio de uma saga muito mais longa de água em movimento.

Como o Perseverance espreita por baixo da superfície com radar de penetração no solo

Para ir além do que as câmaras e as brocas conseguem ver, o Perseverance transporta uma ferramenta pequena, mas muito potente, mais conhecida dos geólogos e arqueólogos da Terra: um instrumento de radar de penetração no solo.

Este aparelho, muitas vezes chamado de radar de penetração no solo, envia ondas electromagnéticas de alta frequência para o terreno. À medida que essas ondas atravessam materiais diferentes, abrandam ou aceleram, e regressam quando encontram limites entre camadas com propriedades físicas distintas.

O instrumento do rover, montado por baixo do chassis, funciona como um scanner apontado directamente para baixo. Enquanto o Perseverance avança, emite continuamente impulsos de radar para o subsolo e regista os sinais reflectidos. Ao medir o tempo que os ecos demoram a voltar, os cientistas conseguem reconstruir um corte transversal das estruturas ocultas sob a trajectória do rover.

Na Terra, a mesma técnica é usada para mapear canais fluviais soterrados, localizar ruínas arqueológicas sem escavações e avaliar a estabilidade do solo antes de iniciar obras. Marte oferece um campo de teste extraordinariamente limpo: sem vegetação, com pouca humidade e quase sem interferência humana.

Até que profundidade o Perseverance consegue ver?

O novo estudo mostra que o radar do rover consegue sondar até cerca de 35 metros abaixo da superfície marciana em Jezero. Pode parecer pouco, mas para os geólogos é suficiente para identificar vários corpos sedimentares distintos empilhados uns sobre os outros.

As frequências mais elevadas fornecem detalhes mais nítidos, mas penetram menos; já as frequências mais baixas alcançam maior profundidade, embora com menor resolução. O sistema do Perseverance encontra um equilíbrio entre ambas, captando a arquitectura em grande escala e parte da estratificação mais fina.

Sistemas fluviais soterrados mais antigos do que o delta de Jezero

Os perfis de radar revelam um subsolo surpreendentemente complexo. Abaixo da paisagem visível, os cientistas observam pacotes de sedimentos, camadas inclinadas e estruturas em forma de canal que lembram fortemente sistemas fluviais fósseis da Terra.

Alguns destes corpos enterrados fazem lembrar a estrutura interna de rios meandrantes, com camadas amplas e curvas formadas à medida que os canais se deslocavam lateralmente ao longo do tempo. Outros assemelham-se a rios entrelaçados ou a leques aluviais, onde a água se espalhava e ia depositando sedimentos em lóbulos sobrepostos.

A equipa conclui que Jezero acolheu um sistema fluvial extenso muito antes de o espectacular delta hoje exposto na borda da cratera ter sequer começado a formar-se.

De acordo com a nova análise, estes depósitos fluviais subterrâneos datam provavelmente do início do período Noachiano, algures entre 4,2 e 3,7 mil milhões de anos. É uma antiguidade extrema, mesmo para padrões marcianos.

Em contraste, o grande delta à superfície, que ajudou a escolher o local de aterragem, parece ser mais recente, provavelmente do final do Noachiano até ao início do Hesperiano, cerca de 3,7 a 3,5 mil milhões de anos atrás.

Porque é que esta cronologia importa para a possibilidade de vida

Se Jezero já tinha rios e sistemas semelhantes a deltas no início do Noachiano, essa região terá mantido água líquida à superfície e no subsolo durante mais tempo do que os investigadores supunham.

Essa linha temporal prolongada é importante porque ambientes aquáticos estáveis e duradouros são considerados dos melhores locais para procurar vestígios de vida, quer essa vida tenha ou não surgido em Marte.

Os novos dados de radar alargam a janela de habitabilidade de Jezero, sugerindo que condições favoráveis a microrganismos podem ter persistido durante centenas de milhões de anos.

O que as camadas enterradas nos dizem sobre os climas antigos

Na Terra, depósitos sobrepostos de rios e deltas registam frequentemente alterações no clima e no fornecimento de água. Canais profundos podem indicar cheias intensas, enquanto camadas finas e horizontais tendem a apontar para condições de lago mais tranquilas.

As estruturas fluviais ocultas de Jezero poderão guardar informação semelhante sobre Marte. Variações na espessura e na geometria das camadas podem reflectir mudanças nos padrões de chuva ou neve no Marte primitivo, o avanço e recuo de mantos de gelo, ou episódios de actividade vulcânica ou de impactos que aqueceram temporariamente o planeta.

Ao comparar as imagens de radar com as amostras de rocha recolhidas à superfície, os cientistas poderão ligar unidades enterradas específicas a ambientes concretos, como uma margem de lago estável, um rio em migração rápida ou uma planície aluvial de curta duração.

Principais conclusões do novo estudo de radar em Jezero

• O radar de penetração no solo do Perseverance sondou até 35 m abaixo da superfície em torno da cratera Jezero.
• Os dados revelam estruturas internas compatíveis com antigos canais fluviais e depósitos semelhantes a deltas.
• Estas feições terão formado no início do período Noachiano, antes do delta visível de Jezero.
• As descobertas prolongam a duração das condições húmidas na região, reforçando as suas perspectivas de habitabilidade.

O que isto significa para a procura de fósseis marcianos

O Perseverance já está a recolher testemunhos de rocha que, em teoria, poderão conter biossinais microscópicos. O plano é que uma missão futura devolva estas amostras à Terra para análise laboratorial.

Os resultados do radar vão ajudar a definir onde o rover deve gastar o seu tempo e energia limitados. As zonas associadas aos sistemas fluviais mais antigos e persistentes passam agora a ser especialmente apelativas.

Na Terra, os sedimentos finos depositados em águas calmas de lago, ou nas zonas onde os rios abrandam num delta, são ideais para preservar traços de células, moléculas orgânicas ou subtis assinaturas químicas de biologia. A arquitectura soterrada de Jezero sugere que esse tipo de ambiente pode ter existido ali não apenas uma vez, mas várias vezes ao longo de um vasto intervalo da história marciana primitiva.

Quanto mais episódios de água em movimento uma região tiver, maiores são as hipóteses de a vida ter surgido, espalhado e deixado marcas nas rochas.

Um guia rápido para alguns termos que vai ouvir muitas vezes

Noachiano e Hesperiano: a escala temporal profunda de Marte

Os cientistas dividem a história antiga de Marte em grandes eras. Duas das mais importantes neste estudo são:

Era	Idade aproximada	Características principais
Noachiano	4,1–3,7 mil milhões de anos atrás	Forte bombardeamento por asteroides, extensas redes de vales, grande abundância de água à superfície em muitas regiões.
Hesperiano	3,7–3,0 mil milhões de anos atrás	Transição para um planeta mais frio e mais seco, grandes províncias vulcânicas, fluxo de água mais limitado e episódico.

Os rios soterrados de Jezero pertencem ao início do Noachiano, enquanto o delta exposto data do final dessa era ou do início do Hesperiano. Esta divisão sugere que Marte não teve apenas uma única e breve “fase húmida”, mas sim uma história climática mais longa e complexa.

O que é exactamente um delta e porque é que isso interessa?

Um delta forma-se quando um rio encontra uma massa de água parada, como um lago ou um mar, e perde velocidade. À medida que a corrente perde energia, deposita a carga de sedimentos, construindo uma cunha de areia, silte e lama em camadas.

Estas camadas organizam-se muitas vezes em padrões intrincados que registam a forma como o rio se deslocou e como o nível da água variou ao longo do tempo. Na Terra, deltas como os do Nilo ou do Mississípi podem preservar registos detalhados tanto do clima como da vida.

Encontrar não apenas um, mas vários conjuntos de depósitos semelhantes a deltas em Jezero sugere episódios repetidos em que os rios alimentaram lagos estáveis. Cada episódio teria criado novas oportunidades para habitats, além de novos arquivos rochosos que ainda podem conservar indícios minúsculos, ao nível de fósseis.

O que poderá acontecer a seguir: como futuras missões podem usar este mapa

As imagens actuais de radar oferecem uma espécie de radiografia dos primeiros dezenas de metros de Jezero. Missões futuras, com aterragens ou rovers adicionais, poderão aproveitar este trabalho para perfurar mais fundo em alvos subterrâneos específicos identificados pelo Perseverance.

Num cenário mais ambicioso, uma missão dedicada ao subsolo poderia transportar um radar de maior alcance e uma broca profunda, com o objectivo de alcançar camadas totalmente protegidas da radiação de superfície. Essas unidades enterradas poderão preservar matéria orgânica muito melhor do que rochas que ficaram expostas à superfície durante milhares de milhões de anos.

Além disso, mapas como este podem ajudar a combinar observações de radar com dados de imagens orbitais e análises geoquímicas das amostras. Esse cruzamento de informações permite separar depósitos formados por lago, por rios ou por cheias rápidas, aumentando a precisão com que se reconstitui a evolução ambiental de Jezero.

Por agora, o Perseverance já deu aos cientistas algo igualmente valioso: a prova de que a história da água antiga em Marte é estratificada, cheia de nuances e ainda está a ser escrita - não apenas nas rochas que conseguimos ver, mas também na arquitectura escondida do terreno por baixo delas.