Um terremoto marciano em grande escala registrado pela sonda InSight da NASA sugere que a crosta do planeta Marte em alguns lugares "parece uma armadura pesada", de acordo com um novo estudo.
O sismômetro InSight da NASA, cuja missão termina em dezembro de 2022, passou três anos medindo ondas sísmicas em Marte. Seu trabalho incluiu a detecção do maior terremoto marciano já registrado em maio de 2022: um terremoto de magnitude 4,6.
Embora os tremores em Marte tenham sido apenas um terremoto médio em comparação com a Terra, os cientistas da NASA disseram na época que esse era o limite superior do que os exploradores de Marte esperavam ver. O terremoto marciano foi mais poderoso do que todos os outros medidos antes de serem combinados.
“Este terremoto enviou fortes ondas sísmicas que viajaram pela superfície de Marte”, disse o principal autor do estudo e sismólogo do Instituto de Geofísica da Universidade de Tecnologia de Zurique, Doyon Kim, em nova aplicação, publicado em 6 de maio. "A partir deste terremoto, o maior terremoto registrado durante toda a missão InSight, observamos ondas de superfície que circundaram Marte até três vezes."
Medir a velocidade e a frequência das ondas sísmicas – e como essas qualidades variavam no Planeta Vermelho – permitiu que Kim e a equipe obtivessem informações sobre as estruturas geológicas que encontraram. Novos dados foram obtidos sobre questões como a estrutura interna da crosta marciana em diferentes profundidades.
Antes do terremoto gigante, o InSight registrou ondas sísmicas semelhantes que ocorreram quando dois meteoritos caíram em Marte. No entanto, o evento cósmico forneceu detalhes apenas em escala regional. Um terremoto com magnitude de 5 pontos permitiu explorar Marte ainda mais profundamente, revelando grandes consequências.
A equipe pegou os dados fornecidos pelo InSight e os combinou com informações de outras missões sobre a gravidade e a topografia de Marte. Estudos coletados mostraram aos cientistas que a crosta do Planeta Vermelho tem uma espessura que varia em média de 42 a 56 quilômetros, mas sua seção mais espessa é duas vezes maior: 90 quilômetros.
"A crosta marciana (em média) é muito mais espessa que a da Terra ou da Lua", disse Kim, acrescentando que corpos planetários menores no Sistema Solar tendem a ter crostas mais espessas do que corpos maiores.
A espessura da crosta terrestre varia em média de 13 a 17 quilômetros, enquanto os sismômetros das missões lunares Apollo das décadas de 1960 e 1970 determinaram que a espessura da crosta lunar varia de 34 a 43 quilômetros.
A equipe InSight descobriu que a crosta marciana é mais fina na Bacia de Impacto Isis, uma antiga cratera com cerca de 1200 quilômetros de largura. Nesta bacia, localizada na fronteira entre as terras altas do sul de Marte, repletas de crateras, e as terras baixas do norte, a espessura da crosta marciana é de apenas cerca de 10 quilômetros.
Em seu ponto mais espesso, no entanto, a crosta fica a 90 quilômetros de profundidade na vasta região de Tharsis e se estende por quase a largura dos Estados Unidos de ponta a ponta: são cerca de 8 quilômetros de diâmetro. Tharsis está subjacente a um vasto sistema de falhas radiais que cobrem cerca de um terço da superfície de Marte. É também o lar de vastas planícies vulcânicas e dos três maiores vulcões de Marte.
"Tivemos a sorte de testemunhar este terremoto. Na Terra, seria difícil para nós determinar a espessura da crosta terrestre com a ajuda de um terremoto da mesma força que ocorreu em Marte, - explicou Kim. "Embora Marte seja menor que a Terra, ele transporta energia sísmica com mais eficiência." Os resultados da equipe também confirmaram o contraste entre os hemisférios norte e sul de Marte. O norte do planeta consiste em planícies planas, enquanto o sul possui planaltos elevados.
A chamada "dicotomia marciana" entre norte e sul foi observada por astrônomos e cientistas planetários desde pelo menos a primeira missão orbital da Mariner 9 da NASA em 1971-72, de acordo com um estudo revisado por pares. Publicados em 2007. As hipóteses iniciais sobre essa diferença estavam relacionadas à composição das rochas, diz Kim. "Uma raça seria mais densa que a outra."
No entanto, novos estudos confirmam que a composição da raça é irrelevante aqui. Embora a composição das rochas seja a mesma em ambos os hemisférios, a espessura da crosta é diferente, e isso explica a dicotomia marciana. Com base nas observações sísmicas e nos dados de gravidade do InSight, os pesquisadores disseram que demonstraram que as densidades da crosta nas planícies do norte e nas terras altas do sul são semelhantes.
A densidade detectada é consistente com as observações sísmicas da InSight dos impactos de meteoritos acima mencionados, que sugerem que a crosta no norte e no sul é feita do mesmo material. (A forma como as ondas sísmicas se propagam através da crosta rochosa permite aos pesquisadores inferir sua composição).
A descoberta da equipe de uma espessa crosta marciana em alguns lugares também lança luz sobre como o planeta gera calor e como isso mudou ao longo da história de Marte. A principal fonte de calor do interior de Marte é o decaimento radioativo de elementos como tório, urânio e potássio.
A equipe teoriza que 50% a 70% desses elementos produtores de calor residem na crosta marciana. Assim, a diferença de espessura dessa crosta em Marte pode explicar por que existem regiões do planeta sob as quais processos de fusão ainda podem ocorrer hoje, uma vez que esses pontos quentes também contêm mais materiais radioativos e geradores de calor.
"Esta descoberta é muito interessante e põe fim a um longo debate científico sobre a origem e estrutura da crosta marciana", disse Kim.
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