{"id":6470,"date":"2023-10-27T06:36:06","date_gmt":"2023-10-27T05:36:06","guid":{"rendered":"https:\/\/ccvalg.pt\/astronomia\/wordpress\/?p=6470"},"modified":"2023-10-27T06:36:07","modified_gmt":"2023-10-27T05:36:07","slug":"resolvido-um-misterio-do-nucleo-marciano","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/ccvalg.pt\/astronomia\/wordpress\/2023\/10\/27\/resolvido-um-misterio-do-nucleo-marciano\/","title":{"rendered":"Resolvido um mist\u00e9rio do n\u00facleo marciano"},"content":{"rendered":"
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A an\u00e1lise dos dados s\u00edsmicos marcianos registados pela miss\u00e3o InSight revelou que o n\u00facleo de ferro l\u00edquido de Marte est\u00e1 rodeado por uma camada de silicato fundido com 150 km de espessura, o que faz com que o seu n\u00facleo seja mais pequeno e mais denso do que o anteriormente proposto.
Cr\u00e9dito: Thibaut Roger, NCCR PlanetS\/ETH Zurique<\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n\n\n

O n\u00facleo de ferro l\u00edquido de Marte \u00e9 mais pequeno e mais denso do que se pensava. N\u00e3o s\u00f3 \u00e9 mais pequeno, como tamb\u00e9m est\u00e1 rodeado por uma camada de rocha fundida. \u00c9 o que concluem os investigadores da ETH Zurique, com base em dados s\u00edsmicos do m\u00f3dulo InSight.<\/p>\n\n\n\n

Durante quatro anos, o “lander” InSight da NASA registou sismos em Marte com o seu sism\u00f3metro. Os investigadores da ETH Zurique recolheram e analisaram os dados transmitidos para a Terra para determinar a estrutura interna do planeta. “Embora a miss\u00e3o tenha terminado em dezembro de 2022, descobrimos agora algo muito interessante”, diz Amir Khan, cientista s\u00e9nior do Departamento de Ci\u00eancias da Terra da ETH Zurique.<\/p>\n\n\n\n

Uma an\u00e1lise dos sismos registados, combinada com simula\u00e7\u00f5es em computador, tra\u00e7a uma nova imagem do interior do planeta. Entre o n\u00facleo de ferro l\u00edquido de Marte e o seu manto s\u00f3lido de silicato encontra-se uma camada de silicato l\u00edquido (magma) com cerca de 150 quil\u00f3metros de espessura. “A Terra n\u00e3o tem uma camada de silicato completamente fundida como esta”, diz Khan.<\/p>\n\n\n\n

Esta descoberta, agora publicada na revista cient\u00edfica Nature, juntamente com um estudo liderado por Henri Samuel, do Instituto de F\u00edsica do Globo de Paris, Fran\u00e7a, que chega a uma conclus\u00e3o semelhante usando m\u00e9todos complementares, tamb\u00e9m fornece novas informa\u00e7\u00f5es sobre o tamanho e a composi\u00e7\u00e3o do n\u00facleo de Marte, resolvendo um mist\u00e9rio que os investigadores n\u00e3o conseguiram explicar at\u00e9 agora.<\/p>\n\n\n\n

Uma an\u00e1lise dos sismos inicialmente observados mostrou que a densidade m\u00e9dia do n\u00facleo marciano tinha de ser significativamente mais baixa do que a do ferro l\u00edquido puro. O n\u00facleo da Terra, por exemplo, \u00e9 constitu\u00eddo por cerca de 90% de ferro. Elementos leves como o enxofre, o carbono, o oxig\u00e9nio e o hidrog\u00e9nio perfazem um total combinado de cerca de 10%. As estimativas iniciais da densidade do n\u00facleo marciano mostraram que este \u00e9 composto por uma percentagem muito maior de elementos leves – cerca de 20%. “Isto representa um complemento muito grande de elementos leves, quase imposs\u00edvel. Desde ent\u00e3o, temos vindo a questionar este resultado”, afirma Dongyang Huang, investigador p\u00f3s-doutorado no Departamento de Ci\u00eancias da Terra da ETH Zurique.<\/p>\n\n\n\n

Menos elementos leves<\/strong><\/p>\n\n\n\n

As novas observa\u00e7\u00f5es mostram que o raio do n\u00facleo marciano diminuiu do intervalo inicialmente determinado de 1800-1850 quil\u00f3metros para algures entre 1650-1700 quil\u00f3metros, o que corresponde a cerca de 50% do raio de Marte. Se o n\u00facleo marciano \u00e9 mais pequeno do que se pensava, mas tem a mesma massa, a sua densidade \u00e9 maior e, por isso, cont\u00e9m menos elementos leves. De acordo com os novos c\u00e1lculos, a propor\u00e7\u00e3o de elementos leves desceu para 9 a 14%. “Isto significa que a densidade m\u00e9dia do n\u00facleo marciano ainda \u00e9 um pouco baixa, mas j\u00e1 n\u00e3o \u00e9 inexplic\u00e1vel no contexto de cen\u00e1rios t\u00edpicos de forma\u00e7\u00e3o de planetas”, diz Paolo Sossi, professor assistente no Departamento de Ci\u00eancias da Terra da ETH Zurique e membro do NCCRs (National Centres of Competence in Research) PlanetS. O facto de o n\u00facleo marciano conter uma quantidade significativa de elementos leves indica que deve ter sido formado muito cedo, possivelmente quando o Sol ainda estava rodeado pelo g\u00e1s da nebulosa solar, a partir do qual os elementos leves se poderiam ter acumulado no n\u00facleo marciano.<\/p>\n\n\n\n

Os c\u00e1lculos iniciais baseavam-se em sismos que tinham ocorrido nas proximidades do m\u00f3dulo de aterragem InSight. No entanto, em agosto e setembro de 2021, o sism\u00f3metro registou dois tremores no lado oposto de Marte. Um deles foi causado pelo impacto de um meteorito. “Estes tremores produziram ondas s\u00edsmicas que atravessaram o n\u00facleo”, explica Cecilia Duran, estudante de doutoramento no Departamento de Ci\u00eancias da Terra da ETH Zurique. “Isto permitiu-nos iluminar o n\u00facleo”. No caso dos sismos anteriores, em contraste, as ondas eram refletidas na fronteira entre o n\u00facleo e o manto, n\u00e3o fornecendo qualquer informa\u00e7\u00e3o sobre o interior mais profundo do Planeta Vermelho. Como resultado destas novas observa\u00e7\u00f5es, os investigadores conseguiram agora determinar a densidade e a velocidade das ondas s\u00edsmicas do n\u00facleo l\u00edquido at\u00e9 uma profundidade de cerca de 1000 quil\u00f3metros.<\/p>\n\n\n\n

Simula\u00e7\u00f5es em supercomputador<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Para inferir a composi\u00e7\u00e3o do material a partir destes perfis, os investigadores comparam normalmente os dados com os de ligas sint\u00e9ticas de ferro contendo diferentes propor\u00e7\u00f5es de elementos leves (S, C, O e H). No laborat\u00f3rio, estas ligas s\u00e3o expostas a altas temperaturas e press\u00f5es equivalentes \u00e0s encontradas no interior de Marte, permitindo aos investigadores medir diretamente a densidade e a velocidade das ondas s\u00edsmicas. De momento, no entanto, a maioria das experi\u00eancias s\u00e3o realizadas em condi\u00e7\u00f5es prevalentes no interior da Terra e, por isso, n\u00e3o s\u00e3o imediatamente aplic\u00e1veis a Marte. Consequentemente, os investigadores da ETH Zurique recorreram a um m\u00e9todo diferente. Calcularam as propriedades de uma grande variedade de ligas atrav\u00e9s de c\u00e1lculos qu\u00e2ntico-mec\u00e2nicos, efetuados no CSCS (Centro Svizzero di Calcolo Scientifico) em Lugano, na Su\u00ed\u00e7a.<\/p>\n\n\n\n

Quando os investigadores compararam os perfis calculados com as suas medi\u00e7\u00f5es baseadas nos dados s\u00edsmicos do InSight, depararam-se com um problema. Verificou-se que nenhuma liga de ferro e elementos leves correspondia simultaneamente aos dados, tanto no topo como no centro do n\u00facleo marciano. No limite entre o n\u00facleo e o manto, por exemplo, a liga de ferro teria de conter muito mais carbono do que no interior do n\u00facleo. “Demor\u00e1mos algum tempo a perceber que a regi\u00e3o que t\u00ednhamos anteriormente considerado como o n\u00facleo de ferro l\u00edquido exterior n\u00e3o era afinal o n\u00facleo, mas a parte mais profunda do manto”, explica Huang. Em apoio a isto, os investigadores descobriram tamb\u00e9m que a densidade e a velocidade das ondas s\u00edsmicas medidas e calculadas nos 150 quil\u00f3metros mais exteriores do n\u00facleo eram consistentes com as dos silicatos l\u00edquidos – o mesmo material, em forma s\u00f3lida, de que \u00e9 composto o manto marciano.<\/p>\n\n\n\n

Novas an\u00e1lises de sismos anteriores e simula\u00e7\u00f5es computacionais adicionais confirmaram este resultado. S\u00f3 \u00e9 de lamentar que os pain\u00e9is solares empoeirados e a consequente falta de energia tenham impossibilitado o m\u00f3dulo de aterragem InSight de fornecer dados adicionais que poderiam ter lan\u00e7ado mais luz sobre a composi\u00e7\u00e3o e sobre a estrutura do interior de Marte. “No entanto, o InSight foi uma miss\u00e3o muito bem-sucedida, que nos forneceu muitos dados novos e conhecimentos que ser\u00e3o analisados nos pr\u00f3ximos anos”, afirma Khan.<\/p>\n\n\n\n

\/\/ ETH Zurique (comunicado de imprensa)<\/a>
\/\/ Universidade de Paris (comunicado de imprensa)<\/a>
\/\/ Artigo cient\u00edfico #1 (Nature)<\/a>
\/\/ Artigo cient\u00edfico #2 (Nature)<\/a><\/p>\n\n\n\n

Saiba mais:<\/h3>\n\n\n\n

Not\u00edcias relacionadas:<\/strong>
EurekAlert!<\/a>
PHYSORG<\/a>
science alert<\/a>
Reuters<\/a>
Ars Technica<\/a>
engadget<\/a><\/p>\n\n\n\n

Marte:<\/strong>
Wikipedia<\/a><\/p>\n\n\n\n

InSight:
<\/strong>NASA<\/a>
NASA – 2<\/a>
Twitter<\/a>
Wikipedia<\/a><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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