Água transbordada de lagos de cratera moldou a superfície de Marte

Transbordamentos provocavam inundações rápidas e violentas, que marcaram decisivamente o solo do Planeta Vermelho

Imagem topográfica colorida que mostra vales de rios em Marte. O desfiladeiro Loire Vallis (linha branca) se formou a partir do transbordamento de um lago na Bacia Parana (delineado em branco). As linhas pretas indicam outros vales de rios formados por processos diferentes dos transbordamentos de lagos. As cores do fundo topográfico derivam da aplicação do aparelho Mars Orbiter Laser Altimeter sobre um mosaico de imagens do Thermal Emission Imaging System. A imagem tem aproximadamente 650 quilômetros de diâmetro. Crédito: Nasa/GSFC/JPL-ASU

Na Terra, a erosão dos rios é geralmente um processo lento. Mas em Marte, inundações massivas de lagos de cratera que transbordavam tiveram um papel descomunal na formação da superfície do planeta, cavando abismos profundos e movendo grandes quantidades de sedimentos, de acordo com um novo estudo conduzido por pesquisadores americanos. O trabalho foi apresentado em artigo na revista Nature.

Os cientistas descobriram que as enchentes, que provavelmente duraram poucas semanas, erodiram sedimentos mais do que o suficiente para encher completamente o Lago Superior e o Lago Ontário (as áreas de ambos somadas totalizam 101.500 quilômetros quadrados).

Resultado surpreendente

“Se pensarmos em como os sedimentos estavam sendo movidos pela antiga paisagem de Marte, as inundações de rompimento do lago foram um processo realmente importante globalmente”, disse o autor principal, Tim Goudge, professor assistente da Escola de Geociências da Universidade do Texas em Austin. “E este é um resultado um pouco surpreendente, porque elas foram consideradas anomalias pontuais por muito tempo.”

Lagos de cratera eram comuns em Marte bilhões de anos atrás, quando o Planeta Vermelho tinha água líquida em sua superfície. Algumas crateras podiam conter um pequeno mar de água. Quando a água se tornava muito forte para segurar, ela rompia a borda da cratera, causando uma inundação catastrófica que esculpia vales fluviais em seu rastro. Um estudo de 2019 liderado por Goudge determinou que esses eventos aconteciam rapidamente.

Imagens de sensoriamento remoto obtidas por satélites orbitando Marte permitiram aos cientistas estudar os restos de lagos da cratera marciana violados. No entanto, os lagos de cratera e os vales de seus rios eram estudados em uma base individual, disse Goudge. Este é o primeiro estudo a investigar como os 262 lagos abertos em todo o Planeta Vermelho moldaram a superfície marciana como um todo.

Restos de um antigo lago de cratera em Marte cercado por outras crateras menores. O grande desfiladeiro de saída no canto superior esquerdo se formou durante um evento de rompimento da cratera. Crédito: Goudge et al.
Discrepância

A pesquisa envolveu a revisão de um catálogo preexistente de vales fluviais em Marte e a classificação dos vales em duas categorias: vales que começavam na borda de uma cratera, o que indica que se formaram durante uma enchente de ruptura do lago, e vales que se formaram em outras partes da paisagem, que sugere uma formação mais gradual ao longo do tempo.

A partir daí, os cientistas compararam a profundidade, o comprimento e o volume dos diferentes tipos de vale. Eles descobriram que os vales de rios formados por brechas nos lagos de cratera iam bem mais longe do que o peso da água indicaria. As águas erodiram quase um quarto do volume dos vales de rios do Planeta Vermelho, apesar de perfazerem apenas 3 % do comprimento total dos vales.

“Essa discrepância é explicada pelo fato de que os desfiladeiros de saída são significativamente mais profundos do que outros vales”, disse o coautor do estudo Alexander Morgan, cientista pesquisador do Planetary Science Institute em Tucson.

A 170,5 metros, a profundidade mediana de um vale de rio aberto é mais do que o dobro da de outros vales de rios criados mais gradualmente ao longo do tempo, que têm uma profundidade média de cerca de 77,5 metros.

Mapa global de Marte mostrando os vales de rios ao redor do Planeta Vermelho. Os vales de rios formados por brechas de lagos na cratera estão em branco. Os vales de rios que se formaram gradualmente ao longo do tempo estão em preto. Crédito: Goudge et al.
Papel importante

Além disso, embora os abismos tenham aparecido em um momento geológico, eles podem ter tido um efeito duradouro na paisagem circundante. O estudo sugere que as brechas abriram cânions tão profundos que podem ter influenciado a formação de outros vales de rios próximos. Os autores disseram que essa é uma explicação alternativa em potencial para a topografia única dos vales de rios marcianos, geralmente atribuída ao clima.

O estudo demonstra que os vales de rios com rupturas de lagos desempenharam um papel importante na formação da superfície marciana, mas Goudge ainda é cauteloso sobre o assunto. A geologia da Terra eliminou a maioria das crateras e torna a erosão de rios um processo lento e constante na maioria dos casos. Mas isso não significa que funciona assim em outros mundos.

“Quando você enche [as crateras] com água, é uma grande quantidade de energia armazenada para ser liberada”, disse Goudge. “Faz sentido que Marte possa inclinar-se, neste caso, para ser moldado pelo catastrofismo mais do que a Terra.”

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