Uma surpreendente “chuva de meteoros” pode revelar como Marte perdeu a sua água.

Marte perdeu grande parte da sua água algures ao longo da sua história - e, durante anos, os cientistas têm debatido intensamente para onde foi, ao certo, esse reservatório desaparecido.

Os dados recolhidos por rovers como o Perseverance e o Curiosity, juntamente com observações de satélites em órbita, incluindo o Mars Reconnaissance Orbiter e a missão ExoMars, apontam para um passado em que Marte era um planeta húmido, com um ciclo hidrológico activo e dinâmico.

Hoje, essa realidade já não existe. A questão central mantém-se: para onde foi toda a água de Marte?

O que um novo estudo revela sobre a perda de água em Marte

Um artigo científico recente, que reúne medições de pelo menos seis instrumentos distribuídos por três naves espaciais, acrescenta uma peça importante ao puzzle: as tempestades de poeira conseguem empurrar vapor de água para camadas altas da atmosfera marciana, onde essa água é destruída activamente ao longo de todo o ano.

A ideia é simples, mas com consequências profundas: quando a água chega a regiões menos protegidas da atmosfera superior, a radiação ultravioleta (UV) quebra as moléculas, e o hidrogénio libertado acaba por ser varrido para o espaço pelo vento solar.

Quanta água existiu em Marte? A razão deutério/hidrogénio (D/H)

Especialistas consideram plausível que, no passado, Marte tenha tido água suficiente à superfície para cobrir grande parte do planeta com uma profundidade de centenas de metros. Para estimar esse valor, recorre-se a um método muito usado em planetologia: a razão deutério/hidrogénio (D/H).

O deutério é um isótopo mais pesado do hidrogénio e representa apenas uma pequena fracção dos átomos de hidrogénio presentes na água. A água que contém mais deutério - frequentemente chamada, de forma informal, “água pesada” - tem menor probabilidade de ser elevada para altitudes muito altas, onde a radiação UV a destrói e onde o hidrogénio resultante pode escapar mais facilmente.

Com o tempo, à medida que o hidrogénio “normal” (mais leve) é perdido para o espaço, a água remanescente tende a ficar relativamente enriquecida em deutério. Em termos práticos, isso significa que a razão D/H aumenta quanto mais água um planeta perde.

Em Marte, as medições indicam uma razão D/H cerca de 5 a 8 vezes superior à da Terra. Ao extrapolar estes valores, conclui-se que, no passado, Marte poderia ter acumulado água suficiente para cobrir a maior parte da sua superfície com algumas centenas de metros de profundidade - possivelmente sob a forma de gelo.

Estações em Marte, inclinação do eixo e o papel das tempestades de poeira

Para compreender onde a água foi parar, é essencial perceber como funcionam as estações em Marte. Tal como a Terra, Marte tem inclinação do eixo de rotação, o que cria variações sazonais. No entanto, o planeta segue uma órbita muito mais elíptica, fazendo com que um dos verões - quando Marte está mais perto do Sol, no periélio - seja significativamente mais quente do que o outro - quando o planeta se aproxima do afélio, o ponto mais distante do Sol.

Na prática, isto traduz-se em verões austrais (no hemisfério sul) mais quentes do que os verões boreais. Durante muito tempo, assumiu-se que a subida significativa de água para a atmosfera superior - e a consequente destruição por UV - ocorria sobretudo nesses períodos mais quentes do hemisfério sul.

Tempestades “foguete” (rocket storms): água lançada para a atmosfera superior todo o ano

O novo estudo contraria essa visão ao analisar um episódio raro: uma tempestade muito intensa no hemisfério norte, descrita como uma espécie de tempestade “foguete” (um evento em que os processos atmosféricos aceleram a elevação de vapor de água para altitudes invulgarmente elevadas).

Em verões mais quentes, a humidade perde-se com maior facilidade porque a água é injectada em alturas onde está menos protegida da radiação UV, que a separa nos seus constituintes.

Durante as tempestades de poeira do verão austral, a poeira pode ser transportada para camadas médias da atmosfera, aquecendo o ar em cerca de 15 °C. Em condições normais, formariam-se nuvens de gelo de água por volta dessas altitudes, “aprisionando” a água ao congelar as moléculas.

Mas quando a poeira aquece a atmosfera, essas nuvens deixam de se formar com a mesma eficácia. Sem essa barreira, a água consegue subir ainda mais, alcançando a atmosfera superior, onde é degradada pela radiação e contribui para a perda contínua de hidrogénio para o espaço.

O que torna este trabalho particularmente relevante é que dados da ExoMars, da Emirates Mars Mission (EMM) e do Mars Reconnaissance Orbiter registaram uma tempestade muito forte durante um verão boreal, no ano marciano 37 (aproximadamente 2022–2023 na contagem terrestre) - um tipo de evento sem precedentes nas observações anteriores.

Os resultados indicam que o mesmo mecanismo de destruição de água esperado para os verões austrais também pode ocorrer no hemisfério norte. Em vez de um fenómeno limitado a uma “janela” sazonal estreita, as medições sugerem que ciclos de tempestades de poeira podem projectar água para a atmosfera superior ao longo de todo o ano, tornando a sua destruição potencialmente mais constante do que se pensava.

Um Marte antigo com mais inclinação do eixo pode ter perdido ainda mais água

É verdade que esta tempestade “foguete” parece ter sido excepcionalmente intensa. Ainda assim, os investigadores levantam um cenário plausível para o passado: Marte pode ter tido, em certas épocas, uma inclinação do eixo ainda mais favorável a um maior aquecimento sazonal, o que poderia promover com mais frequência tempestades deste tipo - inclusive em verões boreais que, nesse contexto, seriam bem mais quentes do que os actuais.

Este “caminho extra de escape” para a água ajuda a explicar parte da discrepância entre: - a quantidade de água que Marte tem hoje, - a quantidade que os indicadores isotópicos sugerem que já teve, - e os processos que, teoricamente, a teriam removido ao longo do tempo.

O que isto significa para a habitabilidade e para futuras missões

Se a atmosfera marciana consegue destruir água de forma eficaz mesmo fora dos períodos mais quentes do hemisfério sul, isso reforça a ideia de que Marte tem sido, durante muito tempo, um planeta com uma perda contínua de voláteis. Este cenário afecta directamente a reconstrução da habitabilidade antiga: rios, lagos e gelo superficial podem ter existido, mas a manutenção desses reservatórios teria sido cada vez mais difícil à medida que a atmosfera se tornava um “corredor” eficiente para a fuga de hidrogénio.

Para a exploração futura, compreender estes mecanismos também é relevante do ponto de vista operacional. A água continua a ser um recurso-chave para missões humanas (por exemplo, para consumo, produção de oxigénio e combustível). Mapear quando e como o vapor de água sobe e é destruído pode ajudar a interpretar medições atmosféricas, a planear observações e a refinar modelos sobre onde persistem os reservatórios de gelo que ainda poderão ser aproveitados.

Este artigo foi originalmente publicado pela Universe Today. Leia o artigo original.