Imagine, murmurando um rio que flui sobre pedras e pedregulhos - o rio às vezes leva pedras adiante ao longo do canal.
Agora imagine esta cena em Marte.
Segundo um novo estudo, isso não é ficção. Um novo estudo estudou o modelo de erosão de rochas em Marte e determinou que eles carregavam água por cerca de 30 milhas no Planeta Vermelho.
De acordo com os dados mais recentes da Mars, podemos supor que o planeta hoje tem uma pequena quantidade de água líquida, este estudo é baseado em uma análise detalhada de imagens tiradas do Mars Curiosity da NASA em 2012 e falando de um mundo muito mais úmido com rios atuais no passado planeta.
Nas imagens do rover podem ser vistas as pequenas pedras do planeta, e com uma forma incomumente suave e arredondada. De acordo com o geofísico Douglas Dzherolmak e seu colega Gabor Domokos, matemático da Universidade de Tecnologia e Economia de Budapeste, os detalhes das formas das rochas foram suficientes para entender sua história.
“Milhares de anos atrás, Aristóteles refletiu sobre as pedras na praia e como ela é arredondada. Mas até recentemente, a descrição da forma de pedrinha não era precisa, e não tínhamos uma compreensão básica do processo de arredondamento ”, disse Jerolmak, professor associado do Departamento de Ciências Ambientais e da Terra da Penn School of Arts and Sciences. Como a própria forma de uma pedra pode revelar seu passado? A resposta está na matemática.
Enquanto Jerolmak analisava a geofísica dos seixos de Marte, Domokos fez algumas conclusões decisivas com base em suas pesquisas anteriores sobre a conexão direta entre o movimento de um objeto e sua forma. Como os seixos estão sujeitos a abrasão natural, Domokos conseguiu criar um modelo geométrico que mostra como a forma e a massa da pedra mudam em relação a outro objeto de dimensões semelhantes.
A equipe testou o modelo geométrico nos dados coletados por eles para os testes de erosão terrestre. Primeiro, giraram fragmentos de calcário em um tambor no laboratório e registraram mudanças na forma das pedras e perda de peso ao longo do tempo. Eles então exploraram pedras e seixos em um rio de montanha em Porto Rico.
"Começamos nos trechos superiores, onde pedaços de rocha se soltaram das paredes e desceram rio abaixo", disse Jerolmak. "A cada poucas centenas de metros recebemos milhares de pedras, tiramos imagens de suas silhuetas e registramos peso".
Finalmente, eles realizaram uma análise similar do sedimento dos cones na foz de um cânion no Novo México. Estas características dos padrões de sedimentos em forma de leque se assemelham aos de Marte, onde imagens de pedrinhas foram tiradas pelo rover Curiosity. Os dados de todos os três experimentos baseados no solo concordaram com o modelo geométrico desenvolvido pela Domokos - eles provaram que é seguro usar o modelo para determinar a distância do movimento de seixos apenas com base em sua forma.
Aplicando o modelo de Domokos nos dados de contorno dos seixos de Marte, a equipe determinou que as pedras perdiam cerca de 20% de seu volume. Após a emenda (redução) da força gravitacional de Marte, eles conseguiram calcular que os seixos percorriam cerca de 50 quilômetros, ou cerca de 30 milhas de sua origem.
O que poderia ser essa fonte? Com base nas estimativas de Jerolmak da composição da rocha e outros dados, como a direção do fluxo de água, acredita-se que a fonte fosse uma cratera localizada a aproximadamente 30 quilômetros de distância (em linha reta).
O trabalho da equipe é importante não só para afirmar sobre os rios de Marte, mas também para a tecnologia que poderia ser aplicada às pedras encontradas aqui, em casa - e longe em outros planetas.
“Agora temos uma nova ferramenta que pode ser usada para restaurar ambientes antigos na Terra, Marte e outros corpos semelhantes a planetas”, disse Jerolmak.
