Marte esconde um mar radioativo de magma abaixo de sua superfície

Em 2021, parece que Marte tem um coração surpreendentemente grande. Os cientistas têm usado o InSight, um módulo de pouso robótico, para estudar o interior do planeta. A espaçonave ouviu terremotos marcianos suficientes para formar uma imagem da natureza do submundo de Marte.

A concha e o manto não eram particularmente estranhos. Contudo, o núcleo era muito grande e não muito denso para um planeta tão pequeno.

Para alguns pesquisadores, esta medida básica não era válida.

“Perdemos alguma coisa”, disse ele. Amir Khan, geofísico da ETH Zurique, na Suíça, que estudou os dados do InSight. “mas o que?”

Acontece que o núcleo de Marte é pequeno, descobriram o Dr. Khan e outros pesquisadores.

em dois estudos Os pesquisadores reavaliaram o registro sísmico do InSight, publicado quarta-feira na revista Nature. Ambas as equipes concluíram independentemente que o núcleo marciano é mais semelhante ao núcleo de metal pesado do nosso universo do que se pensava anteriormente. A estimativa inicial do tamanho maior foi o resultado de um oceano desconhecido de rocha derretida com 90 a 125 milhas de profundidade, que fez o núcleo parecer maior do que realmente era.

Mas o profundo mar de magma, escondido sob o manto sólido de Marte, mantido derretido por elementos radioativos, é estranho. “Ele não existe na Terra”, disse o Dr. Khan, e a sua presença pode exigir repensar a evolução caótica do Planeta Vermelho.

Os cientistas estudam as camadas geológicas da Terra há mais de um século, utilizando o poder luminoso das ondas sísmicas geradas por um terremoto. O rover InSight, que pousou em Marte em novembro de 2018, foi enviado para ver se as entranhas enferrujadas do mundo eram semelhantes.

Mas estudar Marte usando um único sismógrafo revelou-se difícil. Os instrumentos da InSight detectaram apenas alguns terremotos modestos, que vieram principalmente de… Área de contração muscular Perto da nave espacial, apenas uma pequena fatia do bolo marciano foi fotografada sismicamente. Por um tempo, os terremotos marcianos também pareceram ricochetear, mas não penetrar no núcleo mais profundo do planeta, revelando pouca informação preciosa sobre o núcleo.

Os investigadores determinaram que o raio do núcleo de Marte era de cerca de 1.840 milhas, sugerindo que não era muito denso. Os núcleos dos planetas terrestres deveriam ser ricos em ferro, mas isso acabou sendo confirmado no núcleo protuberante de Marte. Completamente líquido – Parecia 27% mais leve que o ferro líquido puro. A implicação era que o núcleo marciano era estranhamente rico em elementos mais leves, como enxofre, carbono, oxigénio e hidrogénio – uma substância nebulosa que deveria ter sido expelida pelo jovem Sol antes da formação de Marte.

Intrigados, os cientistas esperavam que uma difração sísmica mais forte proporcionasse clareza. E em 18 de setembro de 2021, o céu se rendeu: um meteoro atingiu o hemisfério oposto ao InSight, liberando ondas sísmicas que atingiram o núcleo e ricochetearam em suas bordas.

“Esse foi o ponto de viragem”, disse ele. Henrique Samuelgeofísico da Universidade da Cidade de Paris e autor de um dos novos estudos.

Com base em um modelo da evolução térmica e química de Marte, o Dr. Samuel e seus colegas propuseram a existência de A O oceano de magma estendendo-se ao longo de suas laterais Em 2021. Mas “não temos nenhuma evidência sísmica”, disse ele. Com o impacto do meteorito, sua equipe confirmou a existência dessa sopa radioativa ultraquente.

A equipa do Dr. Khan também aproveitou o efeito para reexaminar os dados sísmicos do InSight, combinando-os com simulações de computador que exploram como as ligas ricas em ferro se comportam a nível molecular – e ao fazê-lo, descobriram de forma independente o oceano de magma oculto de Marte.

A sua presença significa que o núcleo líquido tem um raio próximo de 1.600 quilômetros e é um corpo celeste mais denso, rico em ferro e com menos elementos mais leves, o que é mais fácil de explicar.

Ele disse que a descoberta é “absolutamente fascinante” e as conclusões combinadas dos estudos são convincentes Paula Colemier, sismólogo da Universidade de Oxford, não esteve envolvido na pesquisa. “Mas eles podem abrir um novo problema.”

Antes de entrar em colapso, há 3,8 mil milhões de anos, Marte tinha um campo magnético que protegia a sua atmosfera. Os cientistas acreditavam que o campo magnético era gerado pelo resfriamento do núcleo de ferro líquido, misturando-o fortemente. Mas uma manta radioativa de magma teria mantido o núcleo muito quente.

Portanto, é necessária uma nova história de origem para a bolha magnética de Marte. Samuels ofereceu uma sugestão: Marte pode ter tido há muito tempo luas maiores do que as actuais, do tipo cuja forte gravidade poderia desencadear movimentos de formação de ímanes no núcleo. Mas ele disse que isso é apenas uma hipótese no momento.

Quatro anos depois, a InSight morreu em 2022. Mas a descoberta deste oceano de magma provavelmente não será a última surpresa da missão. “Este é apenas o começo”, disse o Dr. Samuel.