Marte acelera a rotação: um plume do manto sob Tharsis revelado pela InSight

Sob a crosta de poeira vermelha está a ocorrer algo que ninguém previa - e isso está, muito lentamente, a alterar o rumo de um planeta inteiro.

Durante décadas, Marte foi encarado como um mundo geologicamente arrefecido, uma espécie de deserto silencioso no espaço. Agora, medições de alta precisão indicam o contrário: a esfera do planeta vermelho está a rodar um pouco mais depressa, ano após ano. De acordo com modelos recentes, a explicação mais plausível é a presença de um colosso vulcânico oculto nas profundezas - e essa hipótese vira do avesso a ideia de um Marte “morto”.

Os dias de Marte ficam mensuravelmente mais curtos

Desde a década de 1970 que sondas de investigação acompanham a rotação de Marte. As missões Viking deram os primeiros valores, e com o tempo a imagem foi-se tornando mais exacta. O ponto de viragem chegou com a análise dos sinais de rádio da missão InSight, da NASA: a velocidade de rotação está a aumentar, ainda que de forma muito subtil.

“O dia marciano encurta, por ano, cerca de 7,6 × 10⁻⁴ milissegundos - insignificante no quotidiano, mas claro em escalas geológicas.”

Para as pessoas, este efeito é imperceptível. Nenhum astronauta notaria que um sol - o dia em Marte - encolhe uma fracção ínfima. No entanto, quando se projecta este padrão por milhões de anos, a tendência sugere uma reorganização profunda da massa do planeta.

Do ponto de vista da física, o processo é conhecido. Sempre que a massa se desloca para mais perto do eixo de rotação, o momento de inércia diminui e a rotação acelera. Vê-se o mesmo numa patinadora artística: ao recolher os braços, passa a rodar mais depressa. Em Marte, algo semelhante parece estar a acontecer no manto - só que à escala de um planeta.

Tharsis: o maior planalto vulcânico do Sistema Solar

O centro da nova análise está numa região que há muito intriga os cientistas: Tharsis. Este planalto elevado cobre uma área comparável, em termos aproximados, à de África. É também ali que se erguem os maiores vulcões conhecidos do Sistema Solar.

• Olympus Mons: cerca de 21 quilómetros de altura, mais do dobro do Monte Evereste
• Outros enormes vulcões-escudo, com centenas de quilómetros de extensão
• Vestígios de antigos derrames de lava que cobriram planícies inteiras

A massa colossal de Tharsis chegou, no passado, a deslocar ligeiramente o pólo de rotação marciano. Mesmo a partir de órbita, nota-se como o campo gravítico naquela zona foge ao padrão: as sondas aceleram um pouco ao sobrevoar o planalto e voltam a abrandar quando o deixam para trás.

Nos mapas de gravidade, Tharsis destaca-se como uma protuberância, rodeada por uma espécie de “vala” gravítica em anel. Um sinal desta magnitude não se explica apenas pela superfície - é um indício de que algo fora do comum está escondido no interior profundo.

Bolha de massa escondida a 1.200 quilómetros de profundidade

Uma equipa liderada por Bart Root modelou o interior marciano com uma abordagem renovada. Para isso, juntou o campo gravítico global medido por sondas orbitais aos dados sísmicos recolhidos pela InSight. O resultado foi um retrato que obriga a rever várias ideias anteriores.

“Sob Tharsis, delineia-se uma bolha gigantesca de material menos denso - a cerca de 1.200 quilómetros de profundidade, com 1.500 quilómetros de largura e 400 quilómetros de espessura.”

Segundo o modelo, esta estrutura localiza-se no manto superior a intermédio, muito abaixo da camada rochosa rígida. A sua densidade surge aproximadamente 60 quilogramas por metro cúbico abaixo da densidade do manto envolvente. Em termos geológicos, a leitura é directa: o mais provável é tratar-se de rocha quente a subir - uma pluma do manto, semelhante às que, na Terra, alimentam regiões como o Havai ou a Islândia.

Como o material quente é mais leve, sobe lentamente, tal como uma bolha de ar na água. E é precisamente esse movimento ascendente que desloca massa na direcção do eixo de rotação de Marte. O efeito final é uma ligeira aceleração da rotação e, por consequência, um dia mais curto. As simulações indicam que este mecanismo é suficiente para reproduzir a aceleração detectada pela InSight.

InSight: o sismómetro que “desnudou” o planeta

A InSight aterrou em 2018 na planície Elysium Planitia. O objectivo principal era registar sismos marcianos e, assim, restringir o modelo do interior do planeta. No fim, a missão forneceu exactamente as peças que faltavam para completar o puzzle de Tharsis.

A partir do sismómetro, foi possível inferir:

• a espessura da crosta sob o local de aterragem (cerca de 39 quilómetros, com uma margem de alguns quilómetros)
• a profundidade da litosfera rígida, que se estende até aproximadamente 500 quilómetros
• um núcleo que, no interior, ainda é parcialmente líquido

Com estes limites, os investigadores conseguiram calibrar com muito mais rigor os modelos de gravidade. As estimativas apontam para uma espessura média de crosta pouco abaixo de 55 quilómetros e para uma densidade típica das rochas da crosta em torno de 3.050 quilogramas por metro cúbico. Ao considerar também a elasticidade assumida para a litosfera, foi possível subtrair do campo gravítico a contribuição das estruturas já conhecidas.

No final, persistiu um sinal residual difícil de eliminar - concentrado sob Tharsis e em comprimentos de onda muito grandes. Esse padrão não encaixa numa crosta “normal” nem em variações simples de densidade. Só o cenário de uma bolha quente e ascendente no manto coincidiu de forma convincente com o conjunto de dados.

Será que Marte ainda é geologicamente activo?

Durante muito tempo, a visão dominante foi esta: os vulcões de Marte terão extinguido há centenas de milhões de anos e o planeta já teria perdido quase toda a sua energia interna. O novo estudo pressiona seriamente essa narrativa.

“Uma pluma do manto activa significa: ainda circula material quente no interior de Marte, e o planeta não está a arrefecer de modo rígido e uniforme.”

Vários indícios sugerem que o vulcanismo pode nunca ter cessado por completo. Certos meteoritos marcianos - os chamados shergottitos - exibem assinaturas químicas associadas a lavas relativamente recentes; na escala temporal da ciência planetária, alguns milhões de anos são praticamente “ontem”. Uma pluma do manto sob Tharsis, capaz de empurrar magma para cima ao longo de períodos muito extensos, poderia explicar esses episódios.

Se os enormes vulcões-escudo à superfície poderão voltar a entrar em erupção, continua em aberto. A acontecer, seria em escalas de tempo muito superiores a uma vida humana. Para futuras missões tripuladas ou planos iniciais de colonização, o risco parece hoje reduzido. Ainda assim, vale a pena acompanhar: o vulcanismo activo também pode afectar o clima, a atmosfera e eventuais habitats nas profundezas.

Porque é que a aceleração de Marte também interessa à Terra

Uma possível pluma do manto sob Tharsis não é apenas uma curiosidade. Ela ajuda a compreender como os planetas rochosos envelhecem. Vénus, Terra e Marte começaram com condições relativamente semelhantes, mas acabaram por seguir trajectórias muito diferentes.

Na Terra, correntes no manto alimentam a tectónica de placas, a formação de montanhas, o vulcanismo e, a longo prazo, o ciclo do dióxido de carbono. Esse conjunto contribui para estabilizar o clima ao longo de milhares de milhões de anos. Em contraste, Marte é frequentemente visto como uma fotografia congelada. Se afinal existir ali um “motor térmico” duradouro no manto, a transição entre um planeta “vivo” e um planeta “arrefecido” pode ser mais longa e complexa do que muitos modelos assumem.

Do ponto de vista da habitabilidade, isto pesa bastante. Um remanescente de actividade interna poderia manter reservas subterrâneas de água mais quentes, criar gradientes químicos e abrir nichos onde microrganismos poderiam persistir. Mesmo que a superfície esteja estéril há imenso tempo, o subsolo pode continuar a guardar surpresas.

O que os investigadores precisam a seguir

Para pôr à prova a hipótese da bolha de massa ascendente, os dados actuais não chegam. Especialistas defendem uma missão dedicada ao campo gravítico, capaz de orbitar Marte durante anos ou décadas com grande exactidão e medir alterações ao longo do tempo.

Uma pluma do manto em migração alteraria ligeiramente o campo gravítico. Um conjunto de sondas com instrumentação muito precisa poderia captar esses sinais subtis. Em paralelo, seriam valiosos mais sismómetros espalhados por diferentes regiões da superfície, para mapear o interior em 3D - à semelhança do que faz, na Terra, uma rede de estações sismológicas.

Alguns termos, explicados de forma simples

• Manto: camada rochosa entre a crosta e o núcleo. É sólida, mas em escalas longas comporta-se como um material viscoso.
• Pluma do manto: coluna ascendente de material quente do manto. Na Terra, pode gerar hotspots como o Havai.
• Litosfera: invólucro rochoso externo e rígido de um planeta, que inclui a crosta e a parte superior do manto.
• Campo gravítico: distribuição da atracção gravitacional de um corpo celeste; desvios revelam diferenças de densidade escondidas no interior.

Para futuras viagens a Marte, tudo isto tem dois lados. Por um lado, a hipótese de um gigante vulcânico subterrâneo mostra que o planeta ainda está em evolução - e alguma dinâmica pode favorecer, a longo prazo, a existência de abrigos, recursos e talvez até microrganismos. Por outro, qualquer actividade interna permanece um factor de risco: o vulcanismo pode libertar gases para a atmosfera, destabilizar terrenos ou influenciar tempestades de poeira.

O que já parece seguro é isto: Marte não é um fóssil perfeito. O planeta ainda “respira”, devagar, no seu interior. E cada dia que encurta imperceptivelmente deixa escapar mais um sinal desse coração escondido e pulsante.

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