NASA: Perseverance pode encontrar rochas do manto de Marte perto de Jezero, vindas do impacto de Isidis

Há cinco anos que o robô explorador Perseverance, da NASA, está a selar carotes de rocha marciana dentro de tubos de titânio, formando um conjunto de amostras pensado para regressar à Terra. Até agora, porém, nenhuma dessas amostras é rocha do manto de Marte.

Cada carote recolhido descreve apenas a história à superfície: lavas, lama de antigos lagos e sedimentos transportados por rios. Um novo estudo de modelação aponta para algo mais invulgar a uma distância que o robô poderá percorrer: fragmentos do interior profundo do planeta poderão estar espalhados em terrenos acessíveis.

Uma janela aberta à força

O trabalho é liderado por Alexander Trowbridge, cientista planetário do SETI Institute, em Mountain View, Califórnia, em colaboração com investigadores de mais três instituições norte-americanas.

Em conjunto, a equipa procurou reconstituir um dos maiores eventos de colisão de toda a história de Marte.

Há cerca de 3,9 mil milhões de anos, um corpo gigantesco embateu no planeta. O impacto foi suficientemente destrutivo para escavar a bacia de Isidis - uma cicatriz com mais de 1500 km de diâmetro.

A rocha reduzida a fragmentos precipitou-se sobre uma região vizinha conhecida como Northeast Syrtis.

Muito depois de esse manto de detritos se ter depositado, um segundo impacto abriu um buraco com cerca de 48 km de largura nessa camada de escombros.

Hoje chamamos-lhe cratera Jezero; em tempos, acolheu um lago. O fundo agora seco tornou-se o local de aterragem do Perseverance, em 2021.

Modelar a colisão

Refazer, em detalhe, uma explosão com 3,9 mil milhões de anos exige capacidade de computação considerável.

A equipa de Trowbridge recorreu a um programa de física que simula colisões à escala planetária, fazendo o impacto de Isidis decorrer num modelo digital de Marte primitivo.

Nesse cenário, Marte aparece organizado por camadas: uma crosta rochosa por cima de materiais mais densos em profundidade.

À medida que o impacto virtual evolui, o sistema segue “parcelas” individuais de rocha desde a profundidade de origem até ao local onde acabam depositadas após a ejeção.

Assim, para cada fragmento que cai nas imediações do futuro Jezero, os investigadores conseguem identificar de onde partiu e com que intensidade a onda de choque o comprimiu durante a expulsão. Esse registo detalhado é, na prática, o objetivo central do exercício.

Rocha vinda de muito abaixo

Os cientistas já suspeitavam que o impacto de Isidis tinha escavado a grande profundidade. Perto do rebordo de Jezero, existem há muito blocos desordenados de rocha-mãe antiga interpretados como material da crosta elevado a partir de níveis muito profundos - e o Perseverance já passou por alguns.

As simulações, contudo, vão além da crosta. O choque poderá ter atingido o manto marciano - a camada densa normalmente enterrada sob dezenas de quilómetros de crosta - e lançado fragmentos para a superfície nas proximidades do local onde Jezero viria mais tarde a formar-se.

Até este estudo, ninguém tinha demonstrado que esse mecanismo poderia colocar rocha do manto ao alcance do robô explorador.

Em teoria, pedaços do interior do planeta terão ficado expostos durante milhares de milhões de anos. A dificuldade está em distingui-los de toda a restante mistura de rochas que cobre o terreno.

Identificar rocha do manto de Marte

Separar rochas do manto de rochas da crosta, segundo as simulações, depende do grau de violência do choque. No modelo, os detritos comprimidos a pressões entre cerca de 45 e 60 gigapascais (aproximadamente 6,5 a 8,7 milhões de libras por polegada quadrada) provinham maioritariamente do manto. Materiais de camadas menos profundas exibiam uma assinatura de pressão diferente.

Valores tão extremos deixam marcas duradouras: deformam e reorganizam cristais de forma a que os efeitos persistem até hoje. É uma viagem brutal, registada na estrutura dos minerais.

O Perseverance já transporta os instrumentos necessários para procurar esse tipo de “cicatrizes”.

Se o robô encontrar, perto de Jezero, uma rocha que apresente precisamente os sinais desse intervalo de pressões muito elevadas, torna-se muito mais provável que a sua origem esteja no manto do que em zonas próximas da superfície. Na prática, a regra pode mesmo ser tão direta quanto isso.

Indícios já reunidos

Há algum tempo que surgem pistas que apontam para material profundo. O Perseverance já passou por blocos invulgares no leque sedimentar de Jezero, ricos no mineral verde olivina.

Um artigo recente defendeu que essas rochas poderiam ser material do manto projetado por impactos antigos.

O debate não se resolvia porque faltava, no terreno, um critério consensual de verificação. O novo marcador de pressão vem alterar esse panorama, oferecendo aos candidatos um parâmetro objetivo com que comparar medições quando o robô voltar a deparar-se com exemplos semelhantes.

Trowbridge e os seus colegas avançaram ainda mais: desenharam um possível percurso de deslocação, traçado para atravessar as áreas onde os modelos indicam a maior deposição de detritos do manto. Na prática, é um mapa do tesouro.

O retorno científico na Terra

Tudo o que se sabe sobre o interior profundo de Marte chega de forma indireta. Meteoritos arrancados ao planeta fornecem apenas indícios dispersos.

Um outro estudo analisou sinais registados por um módulo de aterragem já retirado de serviço para inferir o que existe muito abaixo da superfície.

A química do manto guarda um registo de como Marte se separou em camadas no início e do que alimentou os seus vulcões ao longo das eras seguintes. Confirmar uma amostra do manto no conjunto de amostras a devolver permitiria a laboratórios na Terra ler esse registo átomo a átomo.

O que agora se passa a saber - e que antes não estava estabelecido - divide-se em dois pontos: o impacto de Isidis consegue entregar rocha do manto superior nas imediações de Jezero, e uma faixa estreita de pressões de choque extremamente elevadas serve de indicador de quais as rochas que fizeram esse percurso.

Desta forma, os responsáveis pelo planeamento da missão passam a ter, finalmente, uma lista de verificação para procurar as amostras mais profundas de Marte alguma vez recolhidas.