Explicação Encontrada Para a Incrustação do Solo Marciano

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Credito: Página Mars Daily do Portal Space Daily

Ilustrativo.

No dia de ontem (31/10), a página MARS Daily do portal Space Daily informou que por quatro anos, o experimento "Mole" HP3 fez contribuições notáveis para a pesquisa planetária em Marte. Nomeado em homenagem ao animal escavador, o Pacote de Fluxo de Calor e Propriedades Físicas (HP3), desenvolvido pelo Centro Aeroespacial Alemão e parceiros europeus, foi implantado em Marte em janeiro de 2019 como parte da Missão InSight da NASA. Seu objetivo era escavar até cinco metros no solo marciano e medir o fluxo de calor do interior do planeta.

 

De acordo com a nota do portal, no entanto, o Mole encontrou uma resistência inesperada, incapaz de escavar mais do que uma profundidade rasa devido a uma camada de solo endurecido. Apesar disso, os dados de temperatura que registrou na superfície e logo abaixo dela levaram a descobertas surpreendentes. Cientistas descobriram que os 40 centímetros superiores do solo marciano sofrem flutuações de temperatura que incentivam a formação de uma crosta salina, ou "duricrust", que endurece o solo.

 

Ao longo de quase quatro anos terrestres (ou dois anos marcianos), o InSight coletou dados de temperatura da superfície em seu local de pouso, fornecendo insights cruciais sobre a formação da duricrust em Marte.

 

O instrumento HP3, gerenciado pelo Instituto de Pesquisa Planetária do DLR, teve dificuldades com o solo marciano, que é incomumente duro e poroso, dificultando escavações mais profundas. "Para ter uma ideia das propriedades mecânicas do solo, gosto de compará-lo à espuma floral, amplamente utilizada em arranjos de flores. É um material leve e altamente poroso, onde buracos são criados quando caules de plantas são pressionados", disse Tilman Spohn, pesquisador principal do HP3 no Instituto DLR.

 

Sem fricção suficiente entre a carcaça metálica do Mole e o solo, ele não conseguiu absorver a energia de recuo necessária para escavar mais fundo, e as tentativas de martelar terminaram no início de 2021. Mesmo assim, as leituras de temperatura coletadas pelo Mole agora foram publicadas na revista 'Geophysical Research Letters', oferecendo novas perspectivas.

 

Composição do Solo Marciano e Desenvolvimento da Duricrust

 

A incrustação do solo de Marte, até cerca de 20 centímetros, foi um desafio inesperado para o Mole, que atingiu apenas 40 centímetros de profundidade. Após concluir seus testes de martelamento, o HP3 foi reaproveitado como uma sonda térmica para medir o fluxo de calor.

 

"Durante sete dias marcianos, medimos a condutividade térmica e flutuações de temperatura em curtos intervalos", explicou Spohn. "Além disso, medimos continuamente as temperaturas máximas e mínimas diárias ao longo do segundo ano marciano. A temperatura média ao longo da profundidade da sonda térmica de 40 centímetros foi de menos 56 graus Celsius (217,5 Kelvin)." Esses registros de temperatura representam os primeiros dados sobre Marte que rastreiam variações térmicas diárias e sazonais.

 

A temperatura influencia as propriedades físicas do solo marciano, incluindo elasticidade, condutividade térmica e retenção de calor, todas as quais afetam a vida microbiana potencial e outros processos químicos.

 

"A temperatura também tem uma forte influência nas reações químicas que ocorrem no solo, na troca com moléculas gasosas na atmosfera e, portanto, também em potenciais processos biológicos relacionados à vida microbiana possível em Marte", observou Spohn. Essas descobertas serão críticas na programação de futuras missões humanas a Marte.

 

Formação de Crosta Salina Através da Variação Sazonal de Temperatura

 

As temperaturas da superfície de Marte, variando em até 130 graus, diminuem significativamente em profundidades rasas, onde as flutuações são reduzidas a apenas cinco a sete graus diariamente e cerca de 13 graus sazonalmente. O solo superior de Marte, agindo como um isolante, minimiza as mudanças de temperatura, 10 a 20 vezes mais eficazmente do que o solo da Terra.

 

No inverno e na primavera, a umidade atmosférica suficiente permite a formação de finas camadas de líquido salino, promovendo a criação de uma camada dura de duricrust que impediu que o Mole alcançasse estratos mais profundos.

 

Primeira Medição da Densidade do Solo Marciano

 

Os dados de temperatura do HP3 permitiram que os cientistas calculassem pela primeira vez a condutividade térmica e a difusividade do solo marciano, levando a estimativas de sua densidade. Os 30 centímetros superiores do solo, incluindo a duricrust, têm uma densidade semelhante à areia basáltica, comumente derivada de rochas vulcânicas ricas em ferro e magnésio na Terra. Abaixo dessa crosta, o solo se assemelha a um basalto denso e grosso.

 

Relatório de pesquisa: Mars Soil Temperature and Thermal Properties From InSight HP3 Data

 

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