Um novo estudo, baseado na análise de dados do radar SHARAD (instalado no aparelho MRO (Mars Reconnaissance Orbiter)), mostrou resultados interessantes - vastas camadas de gelo e areia (contendo até 90% de água) foram descobertas a uma profundidade de mais de um quilômetro e meio abaixo da superfície de Marte, nas proximidades do norte. os pólos e seu volume é suficiente para cobrir todo o planeta vermelho com uma camada de água com pelo menos 1,5 metro de profundidade, tornando-o um pouco azulado.
Na continuação desta publicação,
"Como Marte perde água - um estudo científico com modelagem" .
Um novo trabalho científico, "Tampas de gelo e areia enterradas sob a superfície no Pólo Norte de Marte", foi publicado na revista Geophysical Research Letters.
Neste estudo, cientistas da Universidade do Texas e Arizona (EUA) usaram dados obtidos do radar de superfície SHARAD (sonda Mars SHAllow RADar) instalado a bordo da espaçonave MRO da NASA (Mars Reconnaissance Orbiter).
O Mars Reconnaissance Orbiter (MRO) foi lançado em 12 de agosto de 2005, chegou a Marte em 10 de março de 2006 e, em novembro de 2006, iniciou pesquisas científicas completas após a conclusão de manobras orbitais, inspeções e calibrações de equipamentos aéreos.
O MRO contém vários instrumentos científicos, como câmeras, espectrômetros, radares, que são usados para analisar topografia, estratigrafia, minerais e gelo em Marte.
O radar SHARAD é instalado no MRO para estudar a estrutura interna das calotas polares de Marte, bem como coletar dados sobre depósitos subterrâneos de gelo.
Uma antena de radar externa é uma unidade separada no MRO.
O radar SHARAD utiliza ondas de rádio de alta frequência na faixa de 15 a 25 MHz, o que permite sondar a superfície a uma profundidade de 7 a 1 km. A resolução horizontal é baseada em 0,3 a 3 km (0,3 a 1 km na faixa e 3 a 6 km na faixa). A duração do pulso é de 85 μs e a taxa de repetição nominal do pulso é de 700,28 Hz, a potência transmitida é de 10 W, uma antena dipolo de dez metros é usada para medições.
O método de som é a síntese de radar da abertura, que permite obter imagens de radar da superfície marciana e dos objetos localizados nela, independentemente das condições climáticas e do nível de iluminação natural da área com um detalhe comparável às fotografias aéreas.
Para expandir as capacidades do radar, os cientistas usam o SHARAD emparelhado com o radar MARSIS, que tem uma resolução mais baixa, mas é capaz de sondar a superfície a uma profundidade de 5 km. O MARSIS está instalado em outra espaçonave atualmente em operação - a Mars Express.
Em seu novo trabalho científico, os cientistas mostraram que descobriram os restos de camadas de gelo antigas situadas abaixo da superfície no pólo norte do planeta, a uma profundidade de mais de um quilômetro e meio, o que serve como evidência da existência de períodos de crescimento e depleção do gelo polar em Marte, associados a uma mudança em sua órbita e inclinação.
Os resultados são importantes porque as camadas de gelo em Marte são uma espécie de anéis anuais que armazenam registros do clima no passado. Um estudo da geometria e composição dessas camadas pode nos dizer se houve condições favoráveis para o surgimento da vida.
Como essas camadas subterrâneas se formaram?O processo de acumulação de gelo nos pólos do planeta ocorreu durante as últimas eras glaciais.
Além disso, quando o planeta começou a esquentar, os restos das calotas polares estavam cobertos de areia, o que protegia o gelo da luz solar e impedia que ele escapasse para a atmosfera e depois para o espaço sideral.
Com um período de aproximadamente 50.000 anos, Marte se inclina em direção ao Sol e depois gradualmente retorna à posição vertical, como um topo oscilante.
Quando Marte gira na posição vertical, seu equador está de frente para o Sol, o que causa o processo de crescimento das calotas polares. À medida que Marte muda de inclinação, o gelo nos pólos fica coberto de camadas de areia, de modo que camadas alternadas de gelo e areia não ficam muito profundas abaixo da superfície do planeta, perto dos pólos.
Essas descobertas são de grande importância, porque as camadas de gelo refletem mudanças climáticas antigas em Marte, semelhantes a como os anéis das árvores refletem mudanças no clima antigo da Terra.
Abreviações usadas nas figuras abaixo:
- depósitos em camadas no pólo norte - depósitos em camadas polares norte (NPLD);
- Unidade basal (BU);
- constante dielétrica ε '(ε' = 8,8 para areia, ε '= 3,1 para gelo);
- rochas (Rupes);
- O Planalto Norte (Planum Boreum) é uma planície localizada no pólo norte de Marte.
Dados e gráficos de trabalhos de pesquisa:Figura 1. Localização do estudoA: Mapa das alturas do planalto norte e planícies circundantes com relevo sobreposto (barras pretas - locais de detecção de cavidades subterrâneas com camadas de gelo):
B: Medição da constante dielétrica nas áreas das cavidades do subsolo:
C: Representação esquemática das divisões estratigráficas do planalto norte:
Figura 2. Dados do radar SHARADA: Imagem de fatia original do SHARAD:
B: Fatia de imagem interpretada na qual diferentes camadas internas são destacadas (dados constantes dielétricos são analisados):
Figura 3. Dados estatísticos para a análise dos cálculos da constante dielétrica relativa das amostras .
A: calculada a média sobre toda a planície do platô do norte:
B: na planície central do planalto norte:
C: Diagrama generalizado de basalto, gesso e gelo para o planalto norte:
Figura 4. Modelo computacional da estrutura das cavidades do platô do norte a uma profundidade superior a 1.500 metros (cor azul - gelo, linhas laranja - areia).Pode-se ver que na parte central sob a superfície dos depósitos de gelo são muito extensos:
Figura 5. Análise de uma das amostras cortadas das cavidades do subsolo do Planalto Norte.A: Corte de amostra com bordas íngremes e dunas no interior (setas pretas):
C: Área verde em ampliação (setas azuis - camadas de areia, verdes - cavidades com gelo):
D: Seção roxa em ampliação (setas azuis - camadas de areia, verdes - cavidades com gelo):
B: Perfil topográfico da seção estudada:
Assim, após um estudo e análise adicionais de cerca de 3.000 amostras diferentes semelhantes às descritas acima, foram descobertas camadas de areia e gelo contendo até 90% de água (de 62% a 88%), e essas são calotas de gelo antigas que sobreviveram sob a superfície de Marte e aguardando seu estudo adicional.
Para organizar a produção de água em Marte, é muito importante entender quais reservas no passado estavam disponíveis no planeta em escala global e que parte dele poderia ser preservada em suas regiões polares e quanto esse volume está disponível para extração.
Acontece que o volume total de água nesses depósitos polares subsuperficiais de mil anos é igual ao volume de água contido nas geleiras e camadas de gelo subjacentes nas latitudes mais baixas de Marte, bem como esses depósitos entre si, aproximadamente da mesma idade.
Mas a água é vida, portanto, é importante entender que volumes de água no planeta estavam disponíveis há milhões de anos, em comparação com a quantidade de água capturada e "escondida" sob os pólos, é importante, porque mesmo em Marte havia todas as condições adequadas para a vida, mas a maior parte de sua água estava trancada nos pólos; então, seu volume no equador provavelmente não era suficiente para o pleno desenvolvimento dos organismos vivos.