Carbonatos em Marte - Carbonates on Mars

Estimativa de carbono na região das planícies de Nili Fossae em Marte a partir de orbitadores (2 de setembro de 2015).

Evidência de cabeça (embarcação) para carbonatos em Marte foi descoberta pela primeira vez em 2008. Anteriormente, a maioria dos instrumentos de sensoriamento remoto , como OMEGA e THEMIS - sensíveis a características espectrais de emissividade infravermelha de carbonatos - não sugeriam a presença de afloramentos de carbonato, pelo menos em 100 m ou escalas espaciais mais grosseiras disponíveis a partir dos dados retornados.

Embora onipresente, um estudo de 2003 de carbonatos em Marte mostrou que eles são dominados por magnesita (MgCO 3 ) na poeira marciana, tinham frações de massa inferiores a 5% e poderiam ter se formado nas atuais condições atmosféricas. Além disso, com exceção do componente de poeira superficial, em 2007 os carbonatos não foram detectados por nenhuma missão in situ, embora a modelagem mineralógica não tenha impedido pequenas quantidades de carbonato de cálcio nas rochas da classe Independence de Husband Hill na cratera Gusev (nota: An Convenção de nomenclatura IAU dentro de Gusev ainda não foi estabelecida).

Dados de sensoriamento remoto

A primeira identificação bem-sucedida de uma forte assinatura espectral infravermelha de minerais carbonáticos superficiais de escala local (<10 km²) foi feita pela equipe MRO - CRISM . A modelagem espectral em 2007 identificou um depósito chave em Nili Fossae dominado por uma única fase mineral que estava espacialmente associada a afloramentos de olivina . O mineral dominante parecia ser magnesita , enquanto a morfologia inferida com HiRISE e as propriedades térmicas sugeriam que o depósito era lítico. Estratigraficamente, essa camada apareceu entre os filossilicatos abaixo e as rochas da capa máfica acima, temporalmente entre as eras de Noé e Hespéria . Embora os espectros infravermelhos sejam representativos de minerais em profundidades inferiores a ± 0,1 mm (em contraste com os espectros gama que são sensíveis a profundidades de dezenas de cm), as propriedades estratigráficas, morfológicas e térmicas são consistentes com a existência do carbonato como afloramento em vez de cascas de alteração. No entanto, a morfologia era distinta das camadas de carbonato sedimentares terrestres típicas, sugerindo formação a partir da alteração aquosa local de olivina e outros minerais ígneos. No entanto, as principais implicações foram que a alteração teria ocorrido sob pH moderado e que os carbonatos resultantes não foram expostos a condições aquosas de pH baixo sustentado , mesmo tão recentemente quanto o Hesperian . Isso aumentou a probabilidade de condições geológicas em escala local e regional em Marte que fossem favoráveis ​​aos análogos da atividade biológica terrestre em intervalos geologicamente significativos.

Em 2012, a ausência de depósitos de carbonato mais extensos em Marte foi considerada por alguns cientistas devido ao domínio global de ambientes aquosos de baixo pH . Mesmo o carbonato menos solúvel , a siderita (FeCO 3 ), precipita apenas em um pH maior que 5.

As evidências de quantidades significativas de depósitos de carbonato na superfície começaram a aumentar em 2008, quando os experimentos do Analisador de Gás Evoluído e Térmico (TEGA) e WCL na sonda Phoenix Mars de 2007 encontraram entre 3-5% em peso de calcita (CaCO 3 ) e um solo alcalino. Em 2010, as análises do Mars Exploration Rover Spirit, identificaram afloramentos ricos em carbonato de magnésio-ferro (16-34% em peso) na cratera Columbia Hills de Gusev, provavelmente precipitados de soluções contendo carbonato sob condições hidrotérmicas em pH quase neutro em associação com atividade vulcânica durante a era de Noé.

Depois que o Spirit Rover parou de trabalhar, os cientistas estudaram dados antigos do espectrômetro de emissão térmica em miniatura, ou Mini-TES, e confirmaram a presença de grandes quantidades de rochas ricas em carbonato , o que significa que regiões do planeta podem ter outrora abrigado água. Os carbonatos foram descobertos em um afloramento de rochas chamado "Comanche".

Carbonatos ( carbonatos de cálcio ou ferro) foram descobertos em uma cratera na borda da cratera Huygens, localizada no quadrângulo de Iapygia . O impacto no material exposto da borda que foi desenterrado do impacto que criou Huygens. Esses minerais representam evidências de que Marte já teve uma atmosfera mais espessa de dióxido de carbono com umidade abundante. Esse tipo de carbonato só se forma quando há muita água. Eles foram encontrados com o instrumento Compact Reconnaissance Imaging Spectrometer for Mars (CRISM) no Mars Reconnaissance Orbiter . Anteriormente, o instrumento havia detectado minerais de argila. Os carbonatos foram encontrados perto dos minerais de argila. Ambos os minerais se formam em ambientes úmidos. Supõe-se que Marte com bilhões de anos de idade era muito mais quente e úmido. Naquela época, os carbonatos teriam se formado a partir da água e da atmosfera rica em dióxido de carbono. Mais tarde, os depósitos de carbonato teriam sido soterrados. O duplo impacto agora expôs os minerais. A Terra possui vastos depósitos de carbonato na forma de calcário .

Carbonatos encontrados em Marte
Nome Missão
MgCO3 magnesita sensoriamento remoto, CRISM 2003,2020
CaCO3 calcita Fénix 2008
FeCO3 siderite Curiosidade 2020

Galeria

  • Cratera Huygens - o círculo mostra a localização do depósito de carbonato - representando uma época em que Marte tinha água líquida abundante em sua superfície (barra de escala = 259 km).

  • Nili Fossae em Marte - o maior depósito de carbonato conhecido.

Veja também

Referências