InSight revela fragmentos de crosta antiga no manto de Marte

O interior de Marte é tão irregular e cheio de “pedaços” como uma bolacha de macadâmia bem carregada.

Uma nova análise das ondas acústicas que atravessam e se refletem nas entranhas do planeta vermelho indica que a crosta muito antiga, formada nos primórdios de Marte, ficou retida no manto. Essa crosta não permaneceu como uma camada contínua: sobreviveu sob a forma de enormes blocos de rocha à deriva, autênticos fósseis geológicos preservados desde a formação do planeta.

A presença desses blocos aponta para um passado violento - surpreendentemente parecido com o que se suspeita ter acontecido na Terra - que inclui uma colisão gigantesca com um objecto de grandes dimensões numa fase em que o planeta ainda estava a consolidar-se.

Porque é que o interior de Marte intriga os cientistas

Marte cativa-nos por ser, ao mesmo tempo, familiar e diferente do nosso mundo. Ao contrário da Terra, cuja superfície se encontra fraccionada em placas tectónicas, a crosta marciana é essencialmente uma peça única. Além disso, Marte não possui um campo magnético global como o da Terra, gerado pelo movimento de material condutor nas profundezas do núcleo terrestre. Estas diferenças alimentaram, durante décadas, hipóteses sobre como estará organizado o interior marciano.

Nos últimos anos, começaram finalmente a surgir respostas. A NASA colocou em Marte um instrumento concebido para permanecer à superfície e registar as vibrações da actividade sísmica local. Os abalos - tal como os sismos na Terra - funcionam como uma espécie de radiografia acústica, permitindo inferir o que se esconde no interior de um corpo celeste.

Qualquer sismo, ou até o tremor provocado pelo impacto de um meteorito, envia ondas que se propagam a partir do ponto de origem. Essas ondas percorrem o interior de um planeta, de uma lua ou até de uma estrela, ricocheteando e perdendo energia até se extinguirem. A forma como atravessam determinados materiais e como se refletem neles permite aos investigadores construir mapas da composição interna desses corpos.

O que a sonda InSight registou entre 2018 e 2022

Durante o período relativamente curto em que monitorizou o interior de Marte, de 2018 a 2022, o módulo de aterragem InSight da NASA registou centenas de “martemotos”. Este conjunto de dados forneceu detalhes sem precedentes sobre o interior marciano. A partir daí, foi possível reunir o primeiro mapa realmente pormenorizado das entranhas de Marte e perceber melhor que tipo de actividade interna o planeta ainda mantém.

Fragmentos de crosta antiga presos no manto de Marte

Agora, uma equipa liderada pelo cientista planetário e engenheiro Constantinos Charalambous, do Imperial College London, analisou minuciosamente os dados de oito eventos particularmente nítidos. O objectivo foi reconstituir a composição do manto de Marte - a camada mais plástica e “pastosa” situada entre a crosta e o núcleo - através do modo como as ondas sísmicas se espalham.

Depois de processarem e cruzarem os registos, os investigadores identificaram fragmentos gigantes de material, alguns com até 4 quilómetros (cerca de 2,5 milhas) de dimensão, rodeados por concentrações de blocos mais pequenos. Segundo a interpretação apresentada, estes elementos ficaram preservados no manto desde a época da formação do planeta, há 4,5 mil milhões de anos.

Nessa fase, o Sistema Solar era um ambiente caótico, com grandes massas rochosas a deslocarem-se e a colidirem entre si. Os planetas interiores, incluindo a Terra, terão sofrido um bombardeamento intenso. É também desse período que vem a hipótese de um grande impacto na Terra: um objecto de grande porte teria atingido o planeta, lançando detritos para o espaço, que mais tarde se agregaram e deram origem à Lua.

De acordo com os autores, esse contexto de impactos terá igualmente perturbado a crosta marciana enquanto esta ainda estava em formação.

"Estes impactos colossais libertaram energia suficiente para derreter grandes partes do jovem planeta em vastos oceanos de magma", afirma Charalambous. "À medida que esses oceanos de magma arrefeceram e cristalizaram, deixaram para trás blocos de material com composições distintas - e acreditamos que são esses que estamos agora a detetar nas profundezas de Marte."

Após ter sido repetidamente atingido por rochas vindas do espaço, a equipa considera que a crosta de Marte se terá recomposto e selado o manto, mantendo esses blocos aprisionados no interior. Na Terra, estruturas semelhantes dificilmente teriam sobrevivido: a crosta e o manto terrestres estão em movimento contínuo e os processos tectónicos reciclam-nos permanentemente um no outro.

Em Marte, por ser um planeta de crosta única, a evolução interna terá sido mais primitiva e lenta, conservando materiais como se fossem uma cápsula do tempo desde o nascimento do Sistema Solar.

"A maior parte deste caos terá provavelmente ocorrido nos primeiros 100 milhões de anos de Marte", diz Charalambous. "O facto de ainda conseguirmos detetar vestígios após quatro mil e quinhentos milhões de anos mostra como o interior de Marte tem estado a agitar-se lentamente desde então."

O que isto sugere sobre a evolução de planetas rochosos

Este cenário contrasta fortemente com o da Terra e oferece um ponto de referência valioso para compreender as várias trajectórias de evolução possíveis em planetas rochosos. A Terra é o único planeta do Sistema Solar com uma crosta dividida em placas tectónicas; por isso, saber mais sobre Marte pode também ajudar a esclarecer o que se passa no interior de Mercúrio e de Vénus, cujas estruturas internas continuam pouco conhecidas.

"Enquanto os registos geológicos iniciais da Terra permanecem difíceis de aceder, a identificação de heterogeneidade antiga preservada no manto de Marte oferece uma janela sem precedentes para a história geológica e a evolução termoquímica de um planeta terrestre sob uma tampa estagnada, o regime tectónico predominante no nosso Sistema Solar", escrevem os investigadores no artigo.

"Esta evolução tem implicações fundamentais para compreender as precondições de habitabilidade de corpos rochosos no nosso Sistema Solar e para lá dele."

A investigação foi publicada na revista Science.