Resultados de uma técnica de radar aprimorada demonstraram melhoria nas observações do subsolo de Marte.
O Mars Reconnaissance Orbiter (MRO) da NASA revisitou e levantou novas questões sobre uma característica misteriosa enterrada sob milhares de pés de gelo no polo sul do Planeta Vermelho. Em um estudo recente, pesquisadores concluem a partir de dados obtidos usando uma técnica inovadora de radar que uma área em Marte suspeita de ser um lago subterrâneo é, mais provavelmente, uma camada de rocha e poeira.
A descoberta do lago suspeito em 2018 desencadeou uma intensa atividade científica, já que a água está intimamente ligada à vida no sistema solar. Embora os achados mais recentes indiquem que essa característica não é um lago sob a superfície marciana, eles sugerem que a mesma técnica de radar poderia ser usada para verificar recursos subterrâneos em outras partes de Marte, apoiando futuros exploradores.
O artigo, publicado em Geophysical Research Letters em 17 de novembro, foi liderado por dois cientistas do instrumento Shallow Radar (SHARAD) do MRO, Gareth Morgan e Than Putzig, que trabalham no Planetary Science Institute em Tucson, Arizona, e Lakewood, Colorado, respectivamente.
As observações foram feitas pelo MRO com uma manobra especial que inclina a espaçonave em 120 graus. Isso aumenta a potência do SHARAD, permitindo que o sinal do radar penetre mais profundamente no subsolo e forneça uma imagem mais clara do subsolo. Essas “rolagens muito grandes” mostraram-se tão eficazes que os cientistas estão ansiosos para usá-las em locais previamente observados onde pode haver gelo enterrado.
Morgan, Putzig e outros membros da equipe do SHARAD haviam feito múltiplas tentativas sem sucesso para observar a área suspeita de abrigar um lago enterrado. Então os cientistas se associaram à equipe de operações da espaçonave no Jet Propulsion Laboratory da NASA, no sul da Califórnia, que lidera a missão, para desenvolver a capacidade de rolagem muito grande.
Porque a antena do radar fica na parte traseira do MRO, o corpo do orbitador obstrui sua visão e enfraquece a sensibilidade do instrumento. Após muito trabalho, engenheiros do JPL e da Lockheed Martin Space em Littleton, Colorado, que construiu a espaçonave e apoia suas operações, desenvolveram comandos para uma rotação de 120 graus — uma técnica que requer planejamento cuidadoso para manter a espaçonave segura — para direcionar mais do sinal do SHARAD à superfície.
Em 26 de maio, o SHARAD realizou uma rolagem muito grande para finalmente captar o sinal na área-alvo, que se estende por cerca de 12,5 milhas (20 quilômetros) e está enterrada sob uma laje de gelo de água com quase 1 milha (1.500 metros) de espessura.
Quando um sinal de radar é refletido por camadas subterrâneas, a intensidade da reflexão depende do material do subsolo. A maioria dos materiais deixa o sinal passar ou o absorve, tornando o retorno fraco. A água líquida é especial por produzir uma superfície muito reflexiva, devolvendo um sinal muito forte (imagine apontar uma lanterna para um espelho).
Esse é o tipo de sinal que foi detectado nessa área em 2018 por uma equipe que trabalhava com o instrumento Mars Advanced Radar for Subsurface and Ionospheric Sounding (MARSIS) a bordo do orbitador Mars Express da ESA (Agência Espacial Europeia). Para explicar como um corpo de água assim poderia permanecer líquido sob tanto gelo, os cientistas hipotetizaram que poderia ser um lago salino, já que alto teor de sal pode reduzir a temperatura de congelamento da água.
“Temos observado esta área com o SHARAD por quase 20 anos sem ver nada dessas profundidades”, disse Putzig. Mas, assim que o MRO realizou uma rolagem muito grande sobre a área precisa, a equipe pôde olhar muito mais fundo. E, em vez do sinal brilhante que o MARSIS recebeu, o SHARAD detectou um sinal fraco. Uma observação com rolagem muito grande em uma área adjacente não detectou sinal algum, sugerindo que algo único está causando um sinal de radar estranho exatamente no ponto onde o MARSIS viu um sinal.
“A hipótese do lago gerou muito trabalho criativo, que é exatamente o que descobertas científicas empolgantes devem provocar”, disse Morgan. “E embora estes novos dados não resolvam o debate, eles tornam muito difícil apoiar a ideia de um lago de água líquida.”
O polo sul de Marte tem uma calota de gelo sobre um terreno fortemente craterado, e a maioria das imagens de radar da área abaixo do gelo mostra muitos picos e vales. Morgan e Putzig disseram que é possível que o sinal brilhante detectado pelo MARSIS aqui seja apenas uma área lisa rara — um fluxo de lava antigo, por exemplo.
Ambos os cientistas estão entusiasmados em usar a técnica de rolagem muito grande para reexaminar outras regiões de interesse científico em Marte. Um desses locais é a Medusae Fossae, uma extensa formação geológica no equador de Marte que produz pouco retorno de radar. Enquanto alguns cientistas sugeriram que ela é composta por camadas de cinza vulcânica, outros sugeriram que as camadas podem incluir grandes depósitos de gelo em profundidade.
“Se for gelo, isso significa que há muitos recursos hídricos próximos ao equador marciano, para onde você gostaria de enviar humanos”, disse Putzig. “Como o equador fica exposto a mais luz solar, é mais quente e ideal para os astronautas viverem e trabalharem.”
O Jet Propulsion Laboratory da NASA, no sul da Califórnia, gerencia o MRO para a Diretoria de Missões Científicas da agência em Washington como parte do portfólio do Programa de Exploração de Marte da NASA. A Lockheed Martin Space em Denver construiu o MRO e apoia suas operações. O SHARAD foi fornecido à missão MRO pela Agência Espacial Italiana (ASI).
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