Cientistas descobriram como se formam as estranhas “aranhas” de Marte

Uma equipa de investigadores do Trinity College, na Irlanda, estudou as enigmáticas “aranhas de Marte”, fornecendo a primeira evidência física de que estas características únicas podem ser formadas pela sublimação de gelo de dióxido de carbono. 

As “aranhas”, formalmente chamadas de araneiformes, são sistemas radiais de topografia negativa de aparência estranha de depressões dendríticas. Acredita-se que essas características, que não são encontradas na Terra, sejam esculpidas na superfície marciana pelo gelo seco que muda diretamente de sólido para gasoso – através da sublimação – na primavera.

Ao contrário da Terra, a atmosfera de Marte compreende principalmente dióxido de carbono e, à medida que as temperaturas diminuem no inverno, este deposita-se na superfície como geada de dióxido de carbono e gelo.

A equipa do Trinity College, juntamente com colegas da Durham University e da Open University, conduziu uma série de experiências na Open University Mars Simulation Chamber, sob pressão atmosférica marciana, a fim de investigar se padrões semelhantes às aranhas marcianas se podem formar por sublimação de gelo seco.

A principal hipótese proposta para a formação de aranhas – hipótese de Kieffer – sugere que, na primavera, a luz solar penetra no gelo translúcido e aquece o terreno abaixo dele. O gelo vai sublimar da sua base, fazendo com que a pressão se acumule e, eventualmente, o gelo quebre, permitindo que o gás pressurizado escape por uma fenda no gelo.

O gás a escapar deixará para trás os padrões dendríticos observados em Marte e o material arenoso será depositado no topo do gelo na forma de uma pluma.

Para provar esta teoria, a equipa fez furos nos centros de blocos de gelo de dióxido de carbono e suspendeu-os com uma garra, acima de leitos granulares de diferentes tamanhos de grãos. Os investigadores baixaram a pressão dentro de uma câmara de vácuo para a pressão atmosférica marciana – 6 mbar – e usaram um sistema de alavanca para colocar o bloco de gelo de dióxido de carbono na superfície.

Os cientistas usaram o Efeito Leidenfrost, através do qual, se uma substância entrar em contacto com uma superfície muito mais quente do que o seu ponto de sublimação, formará uma camada gasosa ao seu redor. Quando o bloco atingiu a superfície arenosa, o dióxido de carbono passou diretamente de sólido para gasoso e o material foi visto a escapar pelo orifício central na forma de uma pluma.

Quando o bloco era levantado, um padrão de aranha era erodido pelo gás que escapou. Os padrões de aranha eram mais ramificados quando eram usados tamanhos de grãos mais finos e, pelo contrário, eram menos ramificados quando eram usados tamanhos de grãos mais grossos.

“Esta investigação apresenta o primeiro conjunto de evidências empíricas para um processo de superfície que pode modificar a paisagem polar de Marte. A hipótese de Kieffer foi bem aceite durante mais de uma década, mas até agora, foi enquadrada num contexto puramente teórico”, disse Lauren McKeown, que liderou o estudo, em comunicado.

“As experiências mostram diretamente que os padrões de aranha que observamos em Marte podem ser esculpidos pela conversão direta de gelo seco de sólido em gasoso. É empolgante porque estamos a começar a entender mais sobre como a superfície de Marte está a mudar sazonalmente”, continuou.

“Este trabalho inovador apoia o tema emergente de que o clima e as condições meteorológicas atuais em Marte têm uma influência importante não só nos processos dinâmicos da superfície, mas também em qualquer futura exploração robótica e/ou humana do planeta”, afirmou Mary Bourke, do Departamento de Geografia do Trinity College.

Este estudo pode ser usado para investigar o papel geomórfico da sublimação de dióxido de carbono na formação de outras características da superfície marciana e pode abrir caminho para investigações sobre processos de sublimação noutros corpos planetários com nenhuma ou escassa atmosfera como a lua de Júpiter, Europa, e a lua de Saturno, Encélado.

O estudo foi publicado esta semana na revista científica Scientific Reports.