Destaques
- O maior sistema de cânions do sistema solar ainda está tectonicamente ativo, bilhões de anos após sua formação.
- Dados sísmicos mostram que um “martemoto” teve origem 20 a 40 quilómetros abaixo de Valles Marineris, quando as rochas deslizaram lateralmente ao longo de uma falha.
- As descobertas demonstram que falhas antigas podem permanecer fracas e romper-se hoje – mesmo num planeta sem placas tectónicas móveis.
- O estudo mostra que os dados da missão InSight concluída da NASA podem continuar a revelar como Marte e outros corpos planetários aparentemente inativos evoluem.
Cientistas da Universidade de Columbia e do Imperial College London descobriram que o maior sistema de cânions do sistema solar ainda está ativo e moldando Marte hoje, bilhões de anos depois de sua formação.
Uma nova pesquisa apresenta evidências sísmicas diretas de que um marsquake (equivalente a um terremoto em Marte) detectado por Módulo de pouso InSight da NASA teve origem sob o vasto desfiladeiro marciano, Valles Marineris, e foi causado por rochas que deslizaram ao longo de uma falha nas profundezas da crosta do planeta.
A descoberta sugere que as falhas estabelecidas durante a formação e evolução inicial de Valles Marineris há milhares de milhões de anos podem permanecer fracas o suficiente para se romperem sob as tensões que actuam em Marte hoje.
“Valles Marineris é uma das estruturas geológicas mais espetaculares do Sistema Solar, mas até agora não sabíamos ao certo se as suas falhas ainda estavam ativas”, disse Jung-Hun Song, autor principal do estudo do Imperial’s Departamento de Ciências da Terra e Engenharia.
“O que vemos é que esta não é apenas uma paisagem fóssil ‘morta’, uma vez que as falhas nas profundezas do desfiladeiro ainda podem deslizar e gerar marsmotos, muito depois de os processos geológicos que originalmente as formaram terem cessado.
“Nosso estudo abre possibilidades emocionantes para a descoberta de atividade sísmica em andamento em outros corpos planetários que, de outra forma, poderíamos considerar geologicamente inativos.”
Origens incertas
Valles Marineris é difícil de compreender em escala terrestre. O vasto sistema de canyons estende-se por quase 3.900 quilómetros através de Marte, atinge até 600 quilómetros de largura e tem mais de nove quilómetros de profundidade. Isto torna-o quase nove vezes mais longo, mais de 20 vezes mais largo e cerca de cinco vezes mais profundo que o Grand Canyon nas suas respectivas dimensões máximas, representando assim o maior sistema de canyons do sistema solar.
Os pesquisadores estudaram um evento sísmico conhecido como S0976a, registrado pela sonda InSight em 25 de agosto de 2021. O evento foi incomum porque veio do lado oposto de Marte ao da sonda e foi o único terremoto detectado durante a missão que poderia estar localizado no hemisfério ocidental do planeta.
Trabalho anterior havia colocado o evento nas proximidades do oeste de Valles Marineris, mas sua causa permaneceu incerta. Em Marte, um sinal sísmico não significa necessariamente que uma falha tenha rompido – impactos de meteoróides, deslizamentos de terra e outros processos também podem enviar vibrações através do planeta.
Restringindo a causa
Para determinar o que produziu S0976a, o estudo, publicado na Nature Communicationsanalisou como diferentes ondas sísmicas do evento viajaram por Marte e chegaram ao InSight. A partir das amplitudes e direções dessas ondas, a equipe conseguiu reconstruir o tipo de movimento que ocorreu na fonte.
A melhor explicação foi um evento de marsquake, no qual blocos de crosta se movem horizontalmente uns sobre os outros ao longo de uma falha íngreme e profundamente enraizada. A ruptura ocorreu cerca de 20 a 40 quilômetros abaixo da superfície do oeste de Valles Marineris.
A equipa testou uma vasta gama de explicações alternativas, incluindo impactos de meteoróides, deslizamentos de terra e outras formas de movimento de massa, mas esses modelos não conseguiram reproduzir as ondas sísmicas observadas. Os investigadores também examinaram imagens de satélite disponíveis da provável região de origem, obtidas após o evento e não encontraram nenhuma nova cratera de impacto ou grande deslizamento de terra que pudesse explicar o sinal.
“O que torna o resultado convincente é que vários tipos de evidências completamente diferentes apontam na mesma direção”, disse Song. “As ondas sísmicas dizem-nos que houve um movimento de deslizamento lateral numa falha bem abaixo da superfície, enquanto a geologia vista em órbita mostra uma região atravessada por sistemas de falhas de longa duração.”
“(Marte) mostra que num planeta sem placas tectónicas, as estruturas criadas há milhares de milhões de anos atrás podem continuar a ser importantes e ainda controlar onde a crosta se rompe hoje.”
– Folarin KolawoleObservatório Terrestre Lamont-Doherty
Falhas antigas e tensões modernas
Ao contrário da Terra, Marte não possui um sistema de placas tectônicas móveis que cria e remodela continuamente grandes zonas de falhas. Em vez disso, seu invólucro externo se comporta mais como uma única tampa que esfria lentamente.
“Isso torna nossos novos resultados particularmente importantes, já que Marte nos oferece um experimento natural muito diferente”, disse o coautor do estudo. Folarin Kolawolegeólogo do Observatório da Terra Lamont-Doherty, que faz parte da Columbia Climate School, e professor assistente de Ciências da Terra e Ambientais. “Isso mostra que num planeta sem placas tectónicas, as estruturas criadas há milhares de milhões de anos podem continuar a ser importantes e ainda controlar onde a crosta se rompe hoje.”
A orientação da falha S0976a corresponde ao que os cientistas esperariam se estruturas antigas e pré-existentes escorregassem novamente hoje, produzidas por uma combinação do arrefecimento a longo prazo do planeta, tensões associadas à região vulcânica próxima de Tharsis e mais efeitos locais associados ao próprio desfiladeiro.
Insights contínuos sobre Marte
O resultado acrescenta Valles Marineris a um pequeno mas crescente conjunto de regiões onde os dados do InSight revelaram falhas ativas no atual Marte. Através dos martemotos registados, diferentes estilos de falhas ativas foram agora identificados sob Valles Marineris, nas fissuras Cerberus Fossae e na planície meridional de Elysium Planitia, sugerindo que as tensões na crosta marciana variam consideravelmente de local para local, em vez de seguirem um simples padrão planetário.
Os pesquisadores dizem que as descobertas demonstram quanta informação permanece nas gravações sísmicas retornadas pela InSight, embora a missão tenha terminado em 2022.
“S0976a revelou-se um evento extraordinário, desempenhando um papel importante na nossa compreensão do Planeta Vermelho”, disse o autor sénior do estudo. Doyeon Kimprofessor assistente de Ciências da Terra e Planetárias na Imperial.
“As suas ondas viajaram através do núcleo e ajudaram-nos a investigar a parte mais profunda de Marte, e agora estão a contar-nos o que aconteceu na própria fonte. A partir de um único sismo marciano, podemos aprender tanto sobre o centro do planeta como sobre uma falha ativa abaixo de uma das suas paisagens mais notáveis.”
