Um forte terremoto detectado pela sonda InSight, da NASA, em 2022, último ano da missão, permitiu que pesquisadores da Suíça determinassem a espessura e a densidade globais da crosta do planeta.
Com isso, os cientistas do Instituto de Geofísica da Universidade Técnica de Zurique (ETH Zurich), descobriram que, em média, a camada marciana mais externa é muito mais espessa do que a crosta terrestre ou lunar, e que a principal fonte de calor do planeta é radioativa.
As ondas de superfície observadas a partir de um “martemoto” de magnitude estimada em 4,6, ocorrido em julho do ano passado, não apenas viajaram da fonte do abalo até a estação de medição, como também continuaram a trafegar ao redor de todo o planeta por diversas vezes. Isso permitiu o acesso a informações sobre áreas específicas de Marte e também uma visão geral do nosso vizinho vermelho.
“A partir deste terremoto, o maior registrado durante toda a missão InSight, observamos ondas de superfície que circundaram Marte até três vezes”, revelou Doyeon Kim, sismólogo e principal autor do estudo, que está em fase de pré-impressão e foi aceito para publicação pela revista Geophysical Research Letters.
Como foi feita a medição da crosta de Marte
Para obter informações sobre a estrutura pela qual as ondas passaram, os pesquisadores mediram a velocidade com que essas ondas se propagam em diferentes frequências.
Essas velocidades sísmicas fornecem informações sobre a estrutura interior em diferentes profundidades. Anteriormente, as ondas de superfície observadas dos dois maiores impactos de meteoritos também permitiram descobertas regionais ao longo de seus caminhos específicos de propagação. “Agora, temos observações sísmicas que representam a estrutura global”, disse Kim, em um comunicado.
Combinando os resultados recém-obtidos com dados de arquivo sobre a gravidade e a topografia de Marte, Kim e sua equipe descobriram que a crosta marciana tem em média de 42 a 56 km de espessura. A camada é mais fina na cratera de impacto Isidis (com aproximadamente 10 km) e mais espessa na província de Tharsis (cerca de 90 km).
A título de comparação, dados sísmicos indicam que a crosta terrestre tem uma espessura média de 21 a 27 km, enquanto a da Lua, conforme determinado pelos sismômetros do Programa Apollo, tem entre 34 e 43 km de espessura.
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Geralmente, corpos planetários menores no Sistema Solar têm uma crosta mais espessa do que os corpos maiores. Kim explica: “Tivemos a sorte de observar este terremoto. Na Terra, teríamos dificuldade em determinar a espessura da crosta terrestre usando a mesma magnitude do terremoto que ocorreu em Marte. Embora Marte seja menor que a Terra, ele transporta energia sísmica de forma mais eficiente”.
Um dos resultados mais importantes da pesquisa diz respeito à diferença entre os hemisférios norte e sul de Marte. Esse contraste tem sido observado há tempos e é particularmente visível em imagens de satélites. O hemisfério norte consiste em planícies planas, enquanto predominam altos planaltos no sul. A divisão entre as planícies do norte e as terras altas do sul é chamada de dicotomia marciana.
Fonte de calor radioativa
Embora a composição das rochas marcianas possa ser a mesma no norte e no sul, a espessura da crosta varia. Se a crosta for mais espessa no sul, haveria material menos denso do manto marciano sob ela, enquanto uma crosta mais fina no norte teria mais desse material denso e pesado.
“Com base nas observações sísmicas e nos dados de gravidade, mostramos que a densidade da crosta nas planícies do norte e nas terras altas do sul é semelhante”, diz o artigo. Em contrapartida, a crosta no hemisfério sul se estende a uma profundidade maior do que no hemisfério norte.
Segundo os pesquisadores, essa descoberta permite o fim de uma discussão científica de longa data sobre a origem e a estrutura da crosta de Marte.
Outras conclusões também podem ser tiradas em relação à espessa crosta marciana. “Nosso estudo fornece como o planeta gera seu calor e explica a história térmica de Marte”, disse Kim.
Como um planeta de placa única, a principal fonte de calor produzida no interior de Marte hoje é resultado do decaimento de elementos radioativos como tório, urânio e potássio. O estudo descobriu que 50% a 70% desses elementos produtores de calor são encontrados na crosta marciana. Isso poderia explicar por que há regiões abaixo das quais os processos de fusão podem estar ocorrendo ainda hoje em dia.
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