O rover Perseverance identificou que a unidade Margin da cratera Jezero, em Marte, não corresponde a uma antiga praia lacustre, mas a uma rocha ígnea formada pelo resfriamento lento de magma e alterada posteriormente por três episódios de fluidos aquosos. A análise foi confirmada em estudo liderado pela Universidade Purdue, sediada em West Lafayette, no estado norte-americano de Indiana, com base em mais de 185 alvos rochosos examinados pelo instrumento SuperCam ao longo de quatro campanhas de exploração na cratera marciana.
A pesquisa foi publicada em 21 de setembro de 2026 no periódico Communications Earth & Environment por um grupo de 22 cientistas de instituições internacionais. Candice C. Bedford, pesquisadora do Departamento de Ciências Terrestres, Atmosféricas e Planetárias da Universidade Purdue e autora principal do estudo, afirmou que as observações orbitais sustentavam um modelo que foi superado pelo exame detalhado no solo. “Antes de chegarmos à unidade Margin, a principal hipótese, derivada de observações orbitais, era de que o carbonato visto do espaço havia se formado pela interação com o lago que existiu na cratera Jezero. Mas agora sabemos que este local se tornou uma espécie de encruzilhada para sistemas aquosos”, declarou a pesquisadora, em tradução livre.
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Parâmetros e registros científicos da campanha na cratera Jezero
- Data da publicação científica: 21 de setembro de 2026 no periódico Communications Earth & Environment.
- Local do estudo e pouso do veículo: Cratera Jezero, bacia de impacto com 45 quilômetros de diâmetro no planeta Marte, onde o rover pousou em 18 de fevereiro de 2021.
- Instituição coordenadora da pesquisa: Universidade Purdue, em West Lafayette, Estados Unidos.
- Volume de dados coletados na unidade: Mais de 185 alvos de rocha examinados por disparo a laser pelo SuperCam em uma faixa vertical de 265 metros de altitude.
- Equipe responsável: 22 pesquisadores de instituições internacionais, liderados pela cientista Candice C. Bedford e com participação do professor Roger C. Wiens.
- Tubos de amostra selados na formação: Testemunhos rochosos hermeticamente fechados para futura coleta terrestre, incluindo amostras denominadas Lefroy Bay e Comet Geyser.
Espectrometria orbital e a escolha da borda interna da bacia marciana
A cratera Jezero possui 45 quilômetros de diâmetro e está posicionada na borda noroeste de Isidis, uma bacia de impacto com 1.200 quilômetros aberta nas fases iniciais da evolução de Marte. A cratera fica a nordeste de Syrtis Major, província vulcânica vizinha a um sistema de falhas denominado Nili Fossae. Toda essa extensão geográfica concentra uma das maiores ocorrências conjuntas de olivina e carbonato mapeadas no planeta. A olivina na região foi identificada em 2003 com dados térmicos da sonda Mars Global Surveyor, enquanto os carbonatos foram confirmados em 2008 pelo espectrômetro CRISM, instalado a bordo da sonda Mars Reconnaissance Orbiter.
A presença simultânea desses minerais ao lado de um delta fluvial formou o critério principal para a Nasa escolher Jezero como o local de pouso do robô, evento ocorrido em 18 de fevereiro de 2021. Na Terra, a olivina é um silicato de magnésio e ferro abundante no manto superior que cristaliza em magmas empobrecidos em sílica e reage rapidamente ao entrar em contato com água rica em gás carbônico, gerando carbonatos, sílica e serpentina. Durante anos, cientistas defenderam que os carbonatos concentrados na borda interna da cratera correspondiam a precipitações sedimentares na linha de costa do lago fóssil, na cota máxima que a coluna d’água atingiu no passado remoto marciano.
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Pesquisas orbitais subsequentes já haviam gerado dúvidas ao localizar assinaturas espectrais semelhantes fora dos limites da bacia de Jezero, onde lagos estáveis nunca existiram. Ao alcançar o terreno acidentado da margem, o robô encontrou uma geologia diferente da lâmina sedimentar esperada. Em vez de cascalhos e areias típicos de praias lacustres, os dados químicos e as microfotografias comprovaram uma espessa camada de rocha magmática profunda, formada pela acomodação gravitacional de cristais em uma câmara subterrânea.
Candice C. Bedford comentou o distanciamento entre as previsões do sensoriamento remoto e a realidade física do terreno. “Se há uma coisa que aprendi após 10 anos trabalhando com rovers em Marte, é que Marte constantemente lança surpresas contra você. É muito raro que as coisas sejam como esperamos a partir de dados orbitais. Elas geralmente são muito mais complexas e interessantes, o que torna a exploração planetária tão empolgante”, afirmou a cientista da Universidade Purdue.
Varredura a laser do SuperCam e análise por aprendizado de máquina
Para decifrar a história da unidade Margin, a equipe científica utilizou a capacidade analítica do SuperCam, instrumento montado a dois metros do solo no mastro do robô. O equipamento emprega um telescópio com 110 milímetros de abertura para disparar feixes de laser em comprimentos de onda de 1.064 nanômetros, com pulsos energéticos de 14 milijoules. Esse processo, denominado espectroscopia de emissão em plasma induzido por laser, atinge um ponto microscópico na superfície da rocha, entre 250 e 400 micrômetros, gerando uma centelha de plasma cujo brilho revela os elementos químicos presentes no local exato do impacto.
O laser do SuperCam dispara trens de 30 pulsos em cada ponto de medição, descartando as cinco primeiras emissões para limpar a poeira superficial acumulada pelo vento marciano. O equipamento opera com medições quantitativas confiáveis para alvos localizados entre 2 metros e 6,5 metros de distância do veículo, alcançando alvos pontuais a até 7,8 metros, como veios minerais específicos. O mastro robótico abriga ainda o Remote Micro-Imager, uma câmera que gera imagens com resolução suficiente para distinguir partículas de 160 micrômetros a dois metros de distância, além de sensores para espectroscopia Raman, medições no infravermelho e um microfone acústico.
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Como cada disparo do laser incide sobre áreas menores que meio milímetro, o instrumento atinge cristais individuais em vez da composição global da rocha. Em razão dessa dispersão, a equipe da Universidade Purdue e instituições parceiras aplicou um algoritmo de aprendizado de máquina não supervisionado chamado agrupamento hierárquico aglomerativo. O modelo calculou distâncias químicas absolutas por meio da métrica de Manhattan com ligação completa entre os pontos, evitando interferências interpretativas prévias dos pesquisadores sobre dados de alvos nunca antes tocados por braços mecânicos.
O algoritmo filtrou 356 medições mistas por meio de um índice de silhueta inferior a 0,2 e organizou os disparos válidos em agrupamentos químicos representativos. O maior conjunto, correspondente a 25% dos dados, apresentou a proporção clássica da olivina pura, com 44,1% de sílica, 24,1% de óxido de ferro e 31,6% de óxido de magnésio. O segundo grupo, com 17% dos pontos, apontou a presença dominante de carbonato de magnésio e ferro, marcado por altos índices de carbono, 35,1% de óxido de magnésio e 31,6% de óxido de ferro, com teores de sílica reduzidos a 16,3%. Outro grupo reuniu 7% dos pontos com 69,3% de sílica média, caracterizando fases precipitadas desse mineral.
Fases minerais secundárias foram separadas em agrupamentos menores. Um lote concentrou 2% dos disparos com 46,4% de óxido de ferro, outro congregou 3% dos pontos com uma população de carbonatos empobrecidos em magnésio, e quatro disparos isolados detectaram veios minerais com 29,8% de óxido de cálcio associados a picos moleculares de fluoreto de cálcio e sulfatos, definindo a presença de fluorita e sulfato de cálcio.
Medições de grãos e classes texturais da rocha ígnea
As microfotografias do Remote Micro-Imager permitiram classificar as rochas da unidade Margin em quatro categorias texturais, catalogadas com o software ImageJ para medição direta de grãos individuais. A classe granular, predominante na parte superior da formação, revelou cristais intertravados com faces retas e dimensões entre 0,05 e 10 milímetros, sem evidência de cimento sedimentar entre eles. Esse intertravamento é a feição típica de cumulados ígneos, rochas que se originam no assoalho de corpos magmáticos quando minerais densos se acumulam no fundo da câmara durante o resfriamento contínuo.
Nas medições granulométricas da classe granular, a equipe avaliou 498 grãos na localidade Margem Alta, onde as partículas variaram de 0,73 a 1,22 milímetro em média. Na Margem Leste, 843 grãos medidos apontaram dimensões médias mais finas, entre 0,42 e 0,70 milímetro. Na Margem Norte, a avaliação de 200 grãos registrou média de 0,68 milímetro. A classe sustentada por matriz, identificada na Margem Oeste com 941 grãos contabilizados, mostrou cristais de olivina verde imersos em material fino escuro não individualizado pela câmera, apresentando tamanhos médios entre 0,39 e 0,68 milímetro.
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Outra textura catalogada foi a classe entulhada, observada em patamares recuados das Margens Leste e Oeste, onde fragmentos grossos com médias de 0,87 a 1,02 milímetro se desprendem diretamente das camadas rochosas para compor o regolito. As partículas dessa classe são subangulosas e mantêm cristais de olivina frescos, descartando a ação erosiva de correntes fluviais ou ondas persistentes, que teriam arredondado os cantos dos grãos. A quarta categoria textural concentrou-se no afloramento Pearce Canyon, na Margem Norte, composta por clastos multicoloridos misturados em uma matriz esburacada.
A textura e a química dos cumulados da unidade Margin foram confrontadas com a formação Séitah, rocha ígnea rica em olivina estudada pelo Perseverance no leito plano da cratera Jezero no primeiro ano da missão. Enquanto Séitah abriga piroxênios com alto e baixo teor de cálcio ao lado da olivina, a Margem Alta contém apenas piroxênio empobrecido em cálcio, além de apresentar níveis mais elevados de magnésio e inferiores de cálcio. A diferença indica um processo de diferenciação por cristalização fracionada dentro de uma intrusão magmática em camadas, semelhante a grandes corpos geológicos terrestres como os complexos de Stillwater, nos Estados Unidos, e de Bushveld, na África do Sul.
O radar de subsuperfície RIMFAX, instalado na traseira do veículo espacial, detectou refletores geológicos inclinados para o interior da cratera. Em uma intrusão magmática em camadas, o resfriamento progride das bordas para o centro, fazendo com que os primeiros cristais depositados sejam mais ricos em magnésio. Os dados do SuperCam confirmaram exatamente essa progressão: a olivina da Margem Alta apresentou número de magnésio superior ao medido na Margem Leste, demonstrando que a variação composicional reflete o esfriamento original do magma e não um efeito secundário da erosão.
Por que a rocha da margem registrou três passagens diferentes de água?
A mineralogia catalogada nas cotas mais baixas da unidade Margin revelou que o maciço ígneo funcionou como um canal de circulação para três sistemas aquosos quimicamente independentes. O primeiro episódio ocorreu quando a rocha cristalina foi fraturada em subsuperfície e invadida por fluidos subterrâneos saturados em dióxido de carbono. A reação química entre a água ácida rica em CO2 e a olivina transformou parte dos cristais de ferro e magnésio em carbonato, preenchendo as fendas geológicas.
Sobre essa primeira fase de circulação, a cientista Candice C. Bedford explicou o mecanismo de entupimento das fendas rochosas. “As fraturas são como canos, e o carbonato é a ‘incrustação’ de Marte que acabou bloqueando os ‘canos'”, afirmou a pesquisadora da Universidade Purdue, em tradução livre.
O segundo evento aquoso ocorreu com o ingresso de fluidos mais frios e de pH ácido, vinculados à formação do lago na cratera ou à flutuação de lençóis freáticos associados. Esse fluido dissolveu e redistribuiu frações do carbonato previamente formado e promoveu a precipitação direta de sílica coloidal nos microporos e interstícios da rocha, consolidando um cimento mineral resistente à desagregação física.
O terceiro episódio decorreu da passagem de fluidos hidrotermais em alta temperatura, gerados pelo calor residual de impactos ou pelo vulcanismo regional de Syrtis Major. As águas quentes romperam novas fissuras no cumulado de olivina e precipitaram veios de fluorita e sulfato de cálcio, minerais identificados nos disparos do laser em pontos isolados da formação rochosa. Cada uma dessas passagens deixou assinaturas que atestam a circulação reiterada de líquidos em profundidades e épocas distintas na crosta marciana.
Setores explorados e variações geológicas na unidade Margin
A exploração contínua conduzida pelo robô demonstrou que os efeitos da água e do magma se distribuem de modo desigual ao longo da topografia interna da cratera Jezero.
- Margem Alta: Faixa situada entre as cotas de −2.338 e −2.159 metros em relação ao datum marciano, marcada por rochas granulares intocadas pela água, nas quais a equipe abriu a janela de desgaste mecânico Emerita Mesa.
- Margem Oeste: Terreno localizado entre −2.410 e −2.352 metros, com camadas maciças de até um metro de espessura, onde o veículo abriu as áreas de lixamento Castle Geyser e Old Faithful Geyser, coletando a amostra Comet Geyser em Bunsen Peak.
- Margem Norte: Setor posicionado entre −2.350 e −2.352 metros, próximo à foz de Neretva Vallis, caracterizado por depósitos sedimentares grosseiros e pelo afloramento clástico de Pearce Canyon.
- Margem Leste: Trecho inferior situado entre as altitudes de −2.423 e −2.411 metros, em áreas como Hans Amundsen Memorial Workspace, Turquoise Bay e Gnaraloo Bay, onde o veículo recolheu os testemunhos de rocha Pelican Point e Lefroy Bay após abrasões em Amherst Point e Bills Bay.
Erosão local, contato com Bright Angel e limites da cronologia
A presença de lâminas onduladas com gradação de partículas na Margem Leste, próxima à desembocadura do leque aluvial ocidental, indicou retrabalho físico localizado da rocha original. A olivina da margem foi erodida por ondas e correntes rasas e cimentada por carbonato e sílica em escala estritamente local. Essa constatação de transporte restrito foi apoiada pelo instrumento PIXL, que avaliou grãos do mineral cromita nas janelas de abrasão e detectou proporções muito homogêneas de titânio e cromo dentro de cada localidade, comprovando que não houve mistura generalizada de sedimentos ao longo da borda.
Na fronteira setentrional da unidade, no canal de Neretva Vallis, o afloramento Pearce Canyon expôs uma dinâmica sedimentar associada à formação Bright Angel. O local apresenta blocos caóticos imersos em matriz argilosa, correspondendo a corridas de detritos que desceram das encostas após encharcamento. No alvo Elves Chasm, o robô encontrou um fragmento arredondado de sílica opalina, enquanto o alvo King Crest revelou caulinita. A concentração de óxido de ferro nesses depósitos elevou-se de médias regulares para marcas de 60% e 82% no alvo Haunted Canyon.
Como os fluxos de lama e rocha da formação Bright Angel incorporaram blocos de olivina arrancados da unidade Margin, os cientistas constataram que a rocha magmática da margem já estava formada e consolidada quando os detritos de Bright Angel se depositaram. A definição dessa sequência é relevante para o programa de busca de vida pregressa em Marte, pois Bright Angel hospeda o afloramento Cheyava Falls, rocha onde o Perseverance detectou concentrações de fosfato e sulfeto de ferro apresentadas em 2025 pela Nasa como potenciais bioassinaturas.
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Apesar da caracterização detalhada das transformações mineralógicas, as medições executadas pelos sensores do robô não conseguiram determinar a idade absoluta em anos de nenhum dos três pulsos aquosos, limitando as conclusões à ordem cronológica relativa dos eventos. O esclarecimento final sobre a duração exata e as datas numéricas dessas passagens de água dependerá da análise em laboratórios terrestres dos tubos selados de rocha coletados pelo Perseverance na cratera Jezero.
