Cientistas da NASA recriam araneiformes de Marte em laboratório

Sombras de “aranhas” em Marte

Marte abriga “aranhas” que não se parecem com nada no resto do Sistema Solar. Entre dunas de tom ocre e cicatrizes de antigos impactos, sombras de pernas longas parecem correr sobre a poeira.

Só que não são aranhas de verdade, nem seres vivos. As formas com filamentos vistas em imagens de satélite do planeta vermelho são feitas - como quase tudo em Marte - de poeira. Elas recebem o nome de araneiformes, pequenos sistemas de sulcos escuros que surgem apenas na região polar sul marciana, durante a primavera do planeta.

Por muito tempo, a maneira exata como os araneiformes aparecem a cada ano marciano permaneceu como um enigma. Agora, cientistas na Terra conseguiram reproduzi-los em laboratório - o que traz novas pistas sobre os processos que esculpem as paisagens alienígenas de Marte.

"As aranhas são feições geológicas estranhas e bonitas por si só", diz a cientista planetária Lauren Mc Keown, do Laboratório de Propulsão a Jato da NASA. "Esses experimentos vão ajudar a ajustar os nossos modelos sobre como elas se formam."

O que são os araneiformes

Há muitas diferenças entre fenômenos naturais na Terra e em Marte. Em Marte, o frio pode ser tão intenso que o dióxido de carbono congela e vira gelo - algo que não ocorre naturalmente aqui, onde ele só pode ser produzido em condições especiais e é conhecido como gelo seco.

Um detalhe curioso do dióxido de carbono é que ele não apresenta fase líquida nessas condições: quando está congelado, ele passa diretamente para o estado gasoso por sublimação. Foi justamente essa característica que Mc Keown e seus colegas suspeitaram estar por trás das “aranhas” marcianas.

O modelo de Kieffer e o gelo de CO₂

Essa explicação para os araneiformes é chamada de modelo de Kieffer, em referência ao geofísico Hugh Kieffer, que descreveu os processos de formação em 2006 e 2007. Durante o inverno marciano, o dióxido de carbono da atmosfera se deposita e congela sobre o solo. Quando chega a primavera e a temperatura aumenta, esse gelo de dióxido de carbono volta ao estado gasoso.

Mas isso pode começar por baixo da camada de gelo: o material marciano mais escuro logo abaixo absorve mais calor. Assim, o gás que sublima fica aprisionado sob placas de gelo acima.

Sem ter por onde escapar, a pressão aumenta até que o gelo se rompa em uma pequena explosão. O gás de dióxido de carbono sai por essas fendas, arrastando junto material mais escuro e empoeirado. Quando todo o gelo já sublimou e retornou à atmosfera, sobra no terreno uma marca escura, com aspecto de aranha.

DUSTIE: como o laboratório recriou as “aranhas”

Para tentar reproduzir esse mecanismo, Mc Keown e seus colegas usaram uma câmara do tamanho de um barril chamada Dirty Under-vacuum Simulation Testbed for Icy Environments (DUSTIE) - em português, uma bancada de simulação “suja”, sob vácuo, para ambientes gelados. O equipamento foi criado para imitar a temperatura e a pressão atmosférica de Marte.

Os pesquisadores prepararam um simulante do regolito marciano - uma mistura de minerais, com tamanho de grãos e composição ajustados para representar a “terra” de Marte - e o resfriaram em nitrogênio líquido antes de colocá-lo na câmara. O sistema, por sua vez, havia sido calibrado para reproduzir as condições de pressão e temperatura do inverno marciano.

Em seguida, eles liberaram dióxido de carbono dentro da câmara, onde ele congelou sobre o simulante. Por fim, quando uma quantidade suficiente de dióxido de carbono se acumulou, o grupo começou a aquecer o ambiente. Depois de muitas tentativas e vários ajustes finos nas condições internas, o gelo finalmente explodiu.

"Já era tarde na noite de uma sexta-feira, e a gerente do laboratório entrou correndo depois de me ouvir gritar", lembra Mc Keown. "Ela achou que tinha acontecido um acidente."

O que o resultado revelou

E, de fato, aquelas condições produziram, em miniatura, a mesma forma de “aranha” observada no polo sul de Marte. O gás escapou em jatos, levando poeira junto e desenhando, na superfície, a estrutura com filamentos. Só que havia um detalhe inesperado.

O gelo tinha se formado dentro da camada de sujeira, e não por cima, entre o solo e uma placa de gelo, como o previsto. Assim, quando o gás se rompeu para fora, as rachaduras que permaneceram foram consequência dessa fuga explosiva a partir do interior - e não de um “raspado” na superfície.

Com isso, os pesquisadores concluíram que o modelo de Kieffer representa com precisão os processos que produzem não apenas as “aranhas”, mas também outras feições sazonais que aparecem na superfície de Marte.

Em pesquisas futuras, a equipe pretende calibrar melhor e adaptar os experimentos para compreender essas estruturas e sua formação com mais detalhes.

Eles só não deveriam aparecer chorando se, de repente, aranhas alienígenas começarem a infestar a sede da NASA.

O estudo foi publicado na Revista de Ciência Planetária.