Uma equipe internacional de pesquisa identificou as origens específicas da maioria dos meteoritos marcianos que estão agora na Terra. Eles rastrearam os meteoritos até cinco crateras de onde foram lançados de Marte após o impacto. As crateras estão localizadas dentro de duas regiões vulcânicas no planeta vermelho chamadas Tharsis (a região que contém Olympus Mons, o maior vulcão escudo do sistema solar) e Elysium.
O geólogo planetário ocidental Livio Tornabene é coautor do estudo, publicado recentemente na revista Avanços da Ciência .
Lívio Tornabene
“Notavelmente, com apenas algumas pistas específicas que os meteoritos nos fornecem aqui na Terra e a abundância de dados remotos coletados por missões espaciais a Marte, podemos restringir as dezenas de milhões de crateras e identificar aquelas muito específicas de onde alguns desses meteoritos têm grande probabilidade de se originar”, disse Tornabene, professor de ciências da Terra e cientista pesquisador da Western.
Os meteoritos marcianos chegam à Terra quando algo — um asteroide grande ou um cometa — atinge a superfície do planeta vermelho com energia suficiente para lançar parte desse material no espaço.
Esse material ejetado então acaba em uma órbita ao redor do sol, com alguns eventualmente caindo na Terra como meteoritos. O impacto também deixa uma cratera na superfície de Marte, que é exatamente onde Tornabene começou a investigar esse mistério há quase duas décadas, no início de sua própria carreira acadêmica.
O novo estudo é um esforço renovado que se baseia na metodologia geral que a Tornabene estabeleceu em 2006 com um artigo em Revista de Pesquisa Geofísica: Planetas que foi ainda mais avançado por meio de técnicas analíticas de última geração, modelagem e dados baseados em órbita que não estavam disponíveis na época.
“É um momento de orgulho ver os resultados desse novo esforço e saber que o que apresentei em um artigo há quase 20 anos resistiu ao teste do tempo. Especialmente em um campo da ciência onde o que você escreve hoje pode acabar sendo falho ou até mesmo incorreto em questão de anos ou menos”, disse Tornabene, membro do Instituto de Exploração da Terra e do Espaço da Western.
Chris Herd, curador da Coleção de Meteoritos da Universidade de Alberta e professor da Faculdade de Ciências, concorda que a melhor compreensão dos cientistas sobre a física de como exatamente as rochas são ejetadas de Marte foi fundamental para essa descoberta.
Cientistas determinaram que esses eventos de lançamento de meteoritos aconteceram pelo menos 10 vezes na história recente de Marte. Essa estimativa é baseada nas idades, similaridades composicionais e outras características comuns que permitem aos cientistas classificar os aproximadamente 200 meteoritos marcianos conhecidos em 10 grupos.
“Achamos que encontramos as crateras de origem para metade de todos os 10 grupos de meteoritos marcianos”, disse Herd, autor principal do estudo. “Agora, podemos agrupar esses meteoritos por sua história compartilhada e, então, sua localização na superfície antes de chegarem à Terra.”
Recalibrando a cronologia de Marte
Este estudo é uma verdadeira prova da resiliência de cientistas planetários, como Tornabene e Herd, que trabalham para maximizar os dados limitados que usam para nos contar o máximo possível sobre outro planeta.
“Os dados de Marte certamente não são limitados em relação à quantidade que temos, mas em relação à forma como são coletados remotamente por robôs substitutos, e não pessoalmente ou em um laboratório de última geração”, disse Tornabene.
Saber como e de onde esses meteoritos vieram em Marte dá aos pesquisadores informações adicionais sobre as amostras e o planeta que as gerou.
“Agora temos a capacidade de contextualizar e posicionar essas amostras dentro da geologia marciana pela primeira vez, o que permite a recalibração da cronologia de Marte”, disse Herd. “Isso tem implicações para o tempo, duração e natureza de uma ampla gama de eventos importantes ao longo da história marciana.”
O conhecimento sobre a origem dos meteoritos, combinado com avanços em tecnologia como sensoriamento remoto, também dá aos pesquisadores uma estrutura sobre a qual construir pesquisas futuras. A capacidade de modelar o processo de ejeção é um grande avanço. A partir disso, os geólogos podem determinar o tamanho da cratera ou a faixa de tamanhos de cratera que, em última análise, poderia ter ejetado aquele grupo de meteoritos, ou mesmo um meteorito em particular.
“Eu chamo isso de elo perdido. Ser capaz de dizer, por exemplo, que as condições sob as quais esse meteorito foi ejetado produziram crateras entre 10 e 30 quilômetros de diâmetro, é realmente incrível”, disse Herd. “É a coisa mais próxima que temos de realmente ir a Marte e pegar uma pedra.”
Na década de 1980, cientistas descobriram uma assinatura para a atmosfera marciana presa dentro de amostras de meteoritos. Essa assinatura, ou impressão digital molecular, inclui uma combinação específica de gases presos que correspondem aos medidos na atmosfera de Marte pelos módulos de pouso Viking na década de 1970.
Esta imagem mostra lava amassada contra o lado a montante de uma cratera de impacto em Elysium Planitia. (NASA/JPL-Caltech/Universidade do Arizona)
Mais meteoritos marcianos por vir
É provável que essa pesquisa dê origem a mais descobertas, pois há várias crateras dentro do estudo das quais nenhum meteorito marciano conhecido foi identificado. Embora isso possa significar que eles não ejetaram nenhum material, também há a possibilidade de que meteoritos desses eventos de ejeção em particular ainda não tenham chegado à Terra – ou ainda não tenham sido encontrados.
“A ideia de pegar um grupo de meteoritos que foram todos explodidos ao mesmo tempo e então fazer estudos direcionados neles para determinar onde eles estavam antes de serem ejetados – para mim, esse é o próximo passo emocionante”, disse Herd. “Isso mudará fundamentalmente como estudamos meteoritos de Marte.”
Tornabene acredita que os resultados deste trabalho continuarão a fornecer informações criticamente importantes para a comunidade espacial internacional, já que coletar rochas em Marte continua desafiador. Embora a amostragem de rochas específicas em locais bem caracterizados já seja possível, como testemunhado mais recentemente com o rover Perseverance de Marte 2020, há problemas com seu retorno seguro à Terra.
“À luz dos desafios atuais que as agências espaciais estão enfrentando para trazer amostras de locais precisos em Marte, é importante não apenas continuar nosso trabalho nos meteoritos marcianos — as únicas amostras que temos de Marte — mas fazer o melhor possível para determinar de onde eles vêm na superfície”, disse Tornabene.
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