Marte foi atingido por muitos protoplanetas no início de sua história, demorando mais tempo para se formar do que se pensava anteriormente.

Marte foi atingido por muitos protoplanetas no início de sua história, demorando mais tempo para se formar do que se pensava anteriormente.

Existem cerca de 61.000 meteoritos na Terra, ou pelo menos é quantos foram encontrados. Desses, cerca de 200 deles são muito especiais: eles vieram de Marte. E esses 200 meteoritos foram pistas importantes de como Marte se formou no início do Sistema Solar.

Sabemos que Marte era um lugar muito diferente no passado. As superfícies mais antigas de Marte mostram sinais de água, atividade vulcânica e impacto de planetesimais, que são definidos como protoplanetas com cerca de 1930 km de diâmetro. Mas muitas das pistas para a formação de Marte são apagadas pela passagem de bilhões de anos, exceto os meteoritos.

Alguns impactos em Marte foram poderosos o suficiente para ejetar meteoros no espaço, e alguns desses meteoros atingiram a Terra como meteoritos. Esses meteoritos contêm grandes variações de elementos como tungstênio e platina. O tungstênio e a platina têm uma afinidade pelo ferro, e durante os primeiros dias de Marte, o tungstênio e a platina teriam afundado no núcleo do planeta junto com o ferro.

O início de Marte era um lugar muito diferente, com intensa atividade vulcânica, oceanos e uma atmosfera. Mas não sabemos muito sobre sua história e sua formação. Esta imagem mostra como o oceano primitivo conhecido como Arábia (esquerda, azul) ficaria assim quando se formou há 4 bilhões de anos em Marte, enquanto o oceano Deuteronilus, com cerca de 3,6 bilhões de anos, tinha uma costa menor. 

Crédito: Robert Citron / UC Berkeley

Portanto, os meteoritos marcianos que encontramos na Terra são uma amostra da crosta marciana no momento inicial do impacto. Como o tungstênio e a platina não estavam presentes na crosta no momento do impacto, tendo afundado até o âmago, eles devem ter vindo de outro lugar. Um novo estudo diz que o tungstênio e a platina nos meteoritos vieram da crosta de planetesimais que atingiram Marte, e não da crosta original de Marte. Em vez disso, Marte levou mais tempo para formar do que se pensava, e durante esse tempo os planetasimais bateram em Marte, criando a crosta que foi amostrada pelos meteoritos.

O estudo é intitulado "Um manto marciano composicionalmente heterogêneo devido à acumulação tardia". A autora principal é Simone Marchi, do Southwest Research Institute (SwRI). O artigo foi publicado na revista Science Advances.

Se os planetesimais depositaram seu tungstênio e platina na superfície marciana, significa que esses planetesimais atingiram Marte mais tarde em sua história, depois que o planeta esfriou e o núcleo primário já se formou. Por extensão, isso significa que Marte levou mais tempo para se formar do que se pensava inicialmente. As taxas de isótopos nos meteoros da decomposição radioativa na crosta reforçam a idéia de que a formação marciana levou mais tempo.

Anteriormente, as evidências pareciam Marte formada em cerca de 2 a 4 milhões de anos. Mas essa conclusão se baseou fortemente nos meteoritos marcianos e na proporção de isótopos de tungstênio. Este novo estudo sugere que o número limitado desses meteoritos disponíveis para estudo influenciou o resultado.

Este meteorito marciano é apelidado de "Beleza Negra" e foi encontrado no noroeste da África. Crédito de imagem: NASA

Dominio Publico: Wikimedia

“Sabíamos que Marte recebeu elementos como platina e ouro de grandes colisões anteriores. Para investigar esse processo, realizamos simulações de impacto na hidrodinâmica de partículas suavizadas ”, disse a Dra. Simone Marchi, autora do SwRI, principal autora de um artigo da Science Advances descrevendo esses resultados. “Com base em nosso modelo, as colisões iniciais produzem um manto marciano heterogêneo, semelhante a um bolo de mármore. Esses resultados sugerem que a visão predominante da formação de Marte pode ser influenciada pelo número limitado de meteoritos disponíveis para estudo. ”

As relações isotópicas de tungstênio nos meteoritos levaram à conclusão de que Marte se formou em cerca de 2 a 4 milhões de anos. Mas colisões com planetesimais com suas próprias crostas poderiam ter alterado o equilíbrio da razão de tungstênio na crosta de Marte, o que sugere que demorou 20 milhões de anos para Marte se formar. E é isso que o modelo da equipe mostra.

"Colisões de projéteis grandes o suficiente para ter seus próprios núcleos e mantas podem resultar em uma mistura heterogênea desses materiais no início do manto marciano", disse o co-autor Dr. Robin Canup, vice-presidente assistente da Divisão de Ciência e Engenharia Espacial do SwRI. "Isso pode levar a diferentes interpretações sobre o momento da formação de Marte do que aquelas que assumem que todos os projéteis são pequenos e homogêneos".

A equipe realizou simulações de alta resolução e partículas suavizadas de um projétil grande e diferenciado, atingindo o início de Marte depois que seu núcleo e manto se formaram. As partículas do núcleo e do manto do projétil são indicadas pelas esferas marrom e verde, respectivamente, mostrando concentrações locais dos materiais do projétil assimilados no manto marciano. 

Crédito de imagem: Southwest Research Institute.

Um dos problemas com os meteoritos marcianos é que não sabemos exatamente de onde eles se originaram em Marte e não sabemos se eles são uma amostra representativa de toda a crosta ou se são apenas alguns deles. Localizações. Com apenas cerca de 200, é improvável que sejam uma amostra diversificada. De fato, é mais provável que todos os meteoritos marcianos se originem de relativamente poucos impactos.

Este novo estudo mostra que diferentes locais na crosta marciana poderiam ter recebido diferentes concentrações de materiais de diferentes projéteis grandes. Isso implica diferentes concentrações de elementos que amam o ferro.

A dificuldade de entender Marte se resume à falta de amostras. Os meteoritos marcianos, embora interessantes e cientificamente interessantes, não são uma amostra representativa. Espera-se que futuras missões em Marte retornem mais amostras para estudo. Com isso em mãos, os cientistas poderão ter uma idéia melhor de como as rochas amantes de ferro são variáveis ​​na crosta marciana nos dias atuais.

Isso, por sua vez, nos ajudará a entender a história da formação do planeta.

"Para entender completamente Marte, precisamos entender o papel que as colisões mais antigas e energéticas tiveram em sua evolução e composição", concluiu Marchi.

Comunicado de imprensa: Modelos SwRI sugerem escala de tempo mais longa para a formação de Marte

Artigo: Um manto marciano composicionalmente heterogêneo devido à acumulação tardia

Fonte - Universe Today