Marte é mais velho do que se pensava – e foi castigado por planetinhas

Estudo americano revela que o Planeta Vermelho surgiu poucos milhões de anos após a formação do Sistema Solar, mas sofreu bombardeio de planetesimais

Marte em seu início, mostrando sinais de água líquida, atividade vulcânica em larga escala e bombardeio pesado de projéteis planetários, segundo concepção dos cientistas do SwRI. Crédito: SwRI/Marchi

Em mais uma sinalização de que o Sistema Solar primitivo era um lugar caótico, evidências indicam que Marte provavelmente foi atingido por planetesimais, pequenos protoplanetas de até 2 mil quilômetros de diâmetro, no início de sua história. Cientistas do Southwest Research Institute (SwRI), dos EUA, modelaram a mistura de materiais associados a esses impactos, revelando que o Planeta Vermelho pode ter se formado em uma escala de tempo mais longa do que se pensava anteriormente.

Determinar como Marte se formou e até que ponto sua evolução inicial foi afetada por colisões tem sido uma importante questão em aberto na ciência planetária. É difícil responder a essa pergunta, uma vez que bilhões de anos de história apagaram constantemente evidências de eventos de impacto inicial. Felizmente, parte dessa evolução está registrada em meteoritos marcianos. Dos aproximadamente 61 mil meteoritos encontrados na Terra, acredita-se que apenas cerca de 200 sejam de origem marciana, ejetados do Planeta Vermelho por colisões mais recentes.

Esses meteoritos exibem grandes variações de elementos como tungstênio e platina, que têm uma afinidade de moderada a alta com o ferro. Esses elementos tendem a migrar do manto de um planeta para o núcleo central de ferro durante a formação. Evidências desses elementos no manto marciano, exibidas por meteoritos, são importantes porque indicam que Marte foi bombardeado por planetesimais algum tempo após o término de sua formação primária. O estudo de isótopos de elementos específicos produzidos localmente no manto através de processos de decaimento radiativo ajuda os cientistas a entender quando a formação do planeta estava completa.

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Simulações

“Sabíamos que Marte recebeu elementos como platina e ouro de colisões grandes e precoces. Para investigar esse processo, realizamos simulações de impacto na hidrodinâmica de partículas suavizadas”, disse Simone Marchi, autora de um artigo na revista “Science Advances” que descreve esses resultados. “Com base em nosso modelo, as colisões iniciais produzem um manto marciano heterogêneo, semelhante a um bolo de mármore. Esses resultados sugerem que a visão predominante da formação de Marte pode ser influenciada pelo número limitado de meteoritos disponíveis para estudo.”

Com base na proporção de isótopos de tungstênio nos meteoritos marcianos, argumentou-se que Marte cresceu rapidamente em cerca de 2 a 4 milhões de anos depois que o Sistema Solar começou a se formar. No entanto, colisões grandes e precoces podem ter alterado o balanço isotópico do tungstênio, o que poderia suportar uma escala de tempo de formação de Marte de até 20 milhões de anos, como mostra o novo modelo.

“Colisões por projéteis grandes o suficiente para ter seus próprios núcleos e mantos podem resultar em uma mistura heterogênea desses materiais no início do manto marciano”, disse o coautor Robin Canup, vice-presidente assistente da Divisão de Ciência e Engenharia Espacial do SwRI. “Isso pode levar a diferentes interpretações sobre o momento da formação de Marte do que aquelas que assumem que todos os projéteis são pequenos e homogêneos.”

Próximas missões

Os meteoritos marcianos que aterrissaram na Terra provavelmente se originaram de apenas algumas localidades ao redor do planeta. A nova pesquisa mostra que o manto marciano poderia ter recebido adições variadas de materiais projetáveis, levando a concentrações variáveis de elementos associados ao ferro. A próxima geração de missões em Marte, incluindo planos para devolver amostras à Terra, fornecerá novas informações para entender melhor a variabilidade dos elementos associados ao ferro nas rochas marcianas e a evolução inicial do Planeta Vermelho.

“Para entender completamente Marte, precisamos entender o papel que as colisões mais antigas e energéticas tiveram em sua evolução e composição”, concluiu Marchi.

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