Camadas sedimentares enterradas revelam um ciclo de carbono incomum em Marte

“É difícil ver qualquer um desses eventos de deposição no registro da Terra.”

Curiosity, o rover da NASA, aterrissou em Marte em 6 de agosto de 2012 e tem percorrido a Cratera Gale desde então, coletando amostras e enviando-as de volta à Terra para análise de especialistas.

A análise de isótopos de carbono de amostras de sedimentos coletadas de meia dúzia de áreas expostas, incluindo um penhasco, sugere três origens potenciais para o carbono: poeira cósmica, degradação ultravioleta do dióxido de carbono ou degradação ultravioleta do metano produzido biologicamente.

O carbono tem dois isótopos estáveis: 12 e 13. Examinando as concentrações de cada um em uma substância, os pesquisadores podem deduzir detalhes sobre o ciclo do carbono que ocorreu, mesmo que tenha ocorrido eras atrás.

“As quantidades de carbono 12 e carbono 13 em nosso sistema solar são as quantidades que existiam na formação do sistema solar”, diz Christopher H. House, professor de geociências da Penn State. “Ambos existem em tudo, mas como o carbono 12 reage mais rapidamente que o carbono 13, observar as quantidades relativas de cada um nas amostras pode revelar o ciclo do carbono”.

O Curiosity passou os últimos nove anos estudando uma área da Cratera Gale que desenterrou camadas de rochas antigas, guiadas pelo Laboratório de Propulsão a Jato da NASA no sul da Califórnia. A perfuração na superfície desses estratos permitiu que o rover recuperasse amostras das camadas sedimentares do subsolo. Para separar quaisquer compostos, o Curiosity aqueceu as amostras na ausência de oxigênio. A investigação espectrográfica de uma amostra do carbono reduzido produzido por esta pirólise revelou uma ampla gama de níveis de carbono 12 e carbono 13, dependendo de onde e quando a amostra inicial foi formada. No carbono 13, algumas amostras de carbono estavam extremamente esgotadas, enquanto outras eram abundantes.

“As amostras extremamente empobrecidas em carbono 13 são um pouco como amostras da Austrália retiradas de sedimentos com 2,7 bilhões de anos”, acrescenta House. “Essas amostras foram causadas por atividade biológica quando o metano foi consumido por antigos tapetes microbianos, mas não podemos necessariamente dizer isso em Marte porque é um planeta que pode ter se formado de materiais e processos diferentes da Terra.”

Os pesquisadores propõem três explicações para as amostras extraordinariamente esgotadas: uma nuvem de poeira cósmica, a radiação UV que decompõe o dióxido de carbono ou a destruição ultravioleta do metano produzido biologicamente.

De acordo com House, o sistema solar viaja através de uma nuvem molecular galáctica a cada poucas centenas de milhões de anos.

“Ele não deposita muita poeira”, acrescenta House. “É difícil ver qualquer um desses eventos de deposição no registro da Terra.”

Para criar uma camada que o Curiosity pudesse amostrar, a nuvem de poeira galáctica teria primeiro reduzido a temperatura em Marte que ainda continha água e criado geleiras. A poeira teria se depositado em cima do gelo e precisaria permanecer no lugar quando a geleira derretesse, deixando para trás uma camada de sujeira que incluía o carbono.

Até agora, há evidências limitadas de geleiras passadas na Cratera Gale em Marte. Segundo os pesquisadores, “essa explicação é plausível, mas requer pesquisas adicionais”.

Uma segunda explicação possível para quantidades menores de carbono 13 é a conversão ultravioleta de dióxido de carbono em compostos orgânicos como formaldeído.

“Existem trabalhos que preveem que os raios UV podem causar esse tipo de fracionamento”, diz House. “No entanto, precisamos de mais resultados experimentais que mostrem esse fracionamento de tamanho para que possamos descartar ou descartar essa explicação”.

O terceiro método possível de produção de amostras empobrecidas de carbono 13 tem uma base biológica.

Na Terra, uma assinatura fortemente empobrecida de carbono 13 de uma paleosuperfície indicaria que micróbios do passado consumiram metano produzido microbianamente. Marte antigo pode ter tido grandes nuvens de metano sendo liberadas do subsolo, onde a produção de metano teria sido energeticamente favorável. Então, o metano liberado seria consumido por micróbios da superfície ou reagiria com a luz ultravioleta e seria depositado diretamente na superfície.

No entanto, de acordo com os pesquisadores, atualmente não há evidências sedimentares de micróbios de superfície na paisagem passada de Marte e, portanto, a explicação biológica destacada no artigo depende da luz ultravioleta para colocar o sinal de carbono 13 no solo.

“Todas as três possibilidades apontam para um ciclo de carbono incomum, diferente de tudo na Terra hoje”, de acordo com House. “Mas precisamos de mais dados para descobrir qual delas é a explicação correta. Seria bom se o rover detectasse uma grande pluma de metano e medisse os isótopos de carbono a partir disso, mas enquanto existem plumas de metano, a maioria é pequena, e nenhum rover experimentou uma grande o suficiente para que os isótopos sejam medidos.”

House também observa que encontrar restos de tapetes microbianos ou evidências de depósitos glaciais também pode esclarecer um pouco as coisas.

“Estamos sendo cautelosos com nossa interpretação, que é o melhor caminho ao estudar outro mundo”, disse House.

O Curiosity ainda está coletando e analisando amostras e retornará ao frontão onde encontrou algumas das amostras deste estudo em cerca de um mês.

“Esta pesquisa atingiu um objetivo de longa data para a exploração de Marte”, disse House. “Para medir diferentes isótopos de carbono – uma das ferramentas de geologia mais importantes – a partir de sedimentos em outro mundo habitável, e o faz observando 9 anos de exploração.”

Crédito da imagem: NASA/Caltech-JPL/MSSS

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Source: Revyuh by www.revyuh.com.

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