SERÁ QUE A SUPERFÍCIE DE FOBOS PODE REVELAR SEGREDOS SOBRE O PASSADO DE MARTE? 5 de fevereiro de 2021
Imagem de Fobos obtida no dia 23 de março de 2008, pelo instrumento HiRISE (High Resolution Imaging Science Experiment) a bordo da sonda MRO (Mars Reconnaissance Orbiter) da NASA.
Crédito: NASA/JPL-Caltech/Universidade do Arizona
Uma nova investigação mostra que a lua marciana Fobos orbita numa corrente de átomos e moléculas carregadas que fluem da atmosfera do Planeta Vermelho. Muitas destas partículas carregadas, ou iões, de oxigénio, carbono, azoto e árgon, escapam de Marte há milhares de milhões de anos, enquanto o planeta se desfaz da sua atmosfera. De acordo com um artigo científico publicado dia 1 de fevereiro na revista Nature Geoscience, alguns iões, preveem os cientistas, estão a colidir com a superfície de Fobos e podem ser preservados na sua camada superior.
Isto significa que, se o solo de Fobos fosse analisado em laboratórios na Terra, poderia revelar informações importantes sobre a evolução da atmosfera marciana, dizem os cientistas. Marte já teve uma atmosfera espessa o suficiente para suportar água líquida à sua superfície; hoje, é menos de 1% tão densa quanto a da Terra.
"Nós sabíamos que Marte perdeu a sua atmosfera para o espaço, e agora sabemos que parte dela acabou em Fobos," disse Quentin Nénon, investigador do SSL (Space Sciences Laboratory) na Universidade da Califórnia, Berkeley, autor principal do estudo.
Fobos é uma das duas luas de Marte (a outra chama-se Deimos). Orbita intimamente perto do Planeta Vermelho, cerca de 60 vezes mais perto do que a Lua orbita a Terra, como medido aproximadamente de superfície a superfície. Deformada, marcada por crateras e 100 vezes mais pequena em diâmetro do que a Lua da Terra, Fobos é fonte de grande controvérsia entre os cientistas. O mistério é saber a origem de Fobos e Deimos. São asteroides capturados pela gravidade marciana ou satélites naturais de Marte que foram formados pela mesma nuvem que produziu o planeta? É também possível que tenham sido formados a partir dos destroços expelidos por Marte quando colidiu com algo, semelhante à nossa Lua que se formou depois da Terra ter colidido com um objeto rochoso.
A fim de ajudar a resolver o debate, a JAXA (Japan Aerospace Exploration Agency) está a preparar-se para enviar a sonda MMX (Martian Moons Exploration) para Fobos em 2024 a fim de recolher as primeiras amostras da sua superfície e enviá-las para a Terra. Mas essas amostras, observou Nénon, poderão revelar muito mais do que a origem de Fobos caso a MMX pousasse no lado visível da lua, o lado que está sempre voltado para Marte.
Fobos tem bloqueio de marés com Marte, tal como a Lua mostra sempre a mesma face à Terra. Como resultado, as rochas no lado visível de Fobos há milénios que são banhadas por átomos e moléculas marcianas. A investigação de Nénon mostra que a camada superior da superfície do lado visível de Fobos foi submetida a 20-100 vezes mais iões marcianos "rebeldes" do que o seu lado oculto.
"Com uma amostra do lado visível," disse Nénon, "podíamos ver um arquivo da atmosfera passada de Marte nas camadas mais rasas de grãos, enquanto mais profundamente podíamos ver a composição primitiva de Fobos."
A equipa de Nénon analisou dados da MAVEN (Mars Atmosphere and Volatile EvolutioN) da NASA para chegar a esta conclusão. A MAVEN recolhe dados a partir de órbita marciana há mais de seis anos para ajudar os cientistas a descobrir como Marte perdeu a sua atmosfera e para fornecer outras informações científicas sobre a evolução climática do planeta. Dado que a espaçonave cruzou a órbita de Fobos cerca de cinco vezes por cada dia terrestre enquanto orbitava Marte durante a sua missão principal, Nénon e colegas descobriram que podiam usar as medições da MAVEN para aprender mais sobre Fobos, especialmente tendo em conta que é o alvo da próxima missão MMX.
Eles contaram com o instrumento STATIC (Suprathermal and Thermal Ion Composition) da MAVEN para medir os iões marcianos na órbita de Fobos. O STATIC mede a energia cinética e a velocidade das partículas. Isto permite que os cientistas calculem a sua massa. Com base nas diferentes massas dos iões medidos, o STATIC determinou quais as partículas que vieram de Marte em vez do Sol. O Sol também emite iões destruidores de atmosferas, embora predominantemente com massa muito mais baixa. Os cientistas então estimaram quantos iões podiam chegar à superfície de Fobos e quão profundamente seriam implantados (não mais do que várias centenas de nanómetros, cerca de 250 vezes menos espesso do que um cabelo humano).
"O que Quentin fez foi pegar nas investigações que fizemos na Lua e em outras luas do Sistema Solar e aplicou pela primeira vez os mesmos métodos a Fobos," disse Andrew Poppe, cientista associado do SSL e coautor do artigo sobre Fobos.
De facto, o estudo das luas para aprender mais sobre os seus planetas é uma prática comum. A Lua da Terra, por exemplo, sem atmosfera, sem vento ou água para "apagar" pistas antigas da sua superfície, é considerada pelos cientistas como o arquivo mais bem preservado que temos do início do Sistema Solar.
"O que vimos nas amostras das Apollo é que a Lua tem registado pacientemente átomos individuais vindos do Sol e da Terra," disse Poppe. "É um registo histórico muito importante."
Os cientistas esperam que mais amostras da superfície da Lua nos informem sobre a antiga atmosfera ou sobre o campo magnético primitivo da Terra. Poppe, cujos colegas de Berkeley projetaram e construíram o instrumento STATIC, disse que se perguntava se a superfície de Fobos seria capaz de revelar informações sobre o início de Marte, quando o planeta parece ter sido quente e húmido.
De modo que quando se viu, há vários anos, sem serviço de internet no laboratório, "fui forçado a conversar com os meus colegas durante uma pausa para café porque não tínhamos nada melhor para fazer," disse Poppe. Ele perguntou-lhes se Fobos podia ser submetido a iões marcianos como a Lua da Terra é frequentemente sujeita a partículas oriundas da Terra. "Vocês têm alguma evidência disto?", perguntou.
Nunca ninguém havia investigado isto, e assim sendo Poppe fez alguns modelos de computador que indicavam que estava no caminho certo. Quando Nénon se juntou em 2019 ao SSL, ofereceu-se para examinar os dados da MAVEN a fim de descobrir se o modelo de Poppe estava certo. E afinal estava. "Esperamos que esta descoberta tenha um impacto nas atividades científicas da missão MMX," disse Nénon.
