Marte e vida fora da Terra

Tem água em Marte? Onde está o gelo e quanto tem

Tem, e muita — só que congelada. Veja onde está o gelo em Marte, por que a água líquida não dura na superfície e onde os astronautas vão cavar.

Publicado em 8 min de leitura
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A calota polar norte de Marte vista do espaço, uma mancha branca de gelo em espiral sobre o solo avermelhado do planeta
Foto: NASA/JPL-Caltech/MSSS
Neste artigo
  1. Por que a água líquida não dura na superfície
  2. As calotas polares: a água que dá para ver de longe
  3. O gelo escondido logo abaixo do chão
  4. O mapa que vai decidir onde os astronautas pousam
  5. A água salgada que escorre (e a reviravolta de 2017)
  6. Por que esse gelo vale mais que ouro para uma missão

Tem água em Marte, e tem bastante — mas quase toda ela está congelada. Há gelo empilhado nas calotas polares, gelo enterrado logo abaixo da superfície em boa parte do hemisfério norte, vapor na atmosfera e, em alguns lugares, água salgada que escorre de vez em quando. O que praticamente não existe é o que todo mundo imagina ao ouvir a palavra: água líquida parada na superfície, como um lago. Ela não dura lá, e o motivo não é frio — é pressão.

Este artigo mostra onde está cada tipo de água marciana, como se descobriu isso, e por que esse mapa de gelo é hoje um dos critérios para escolher onde os primeiros astronautas vão pousar.

Por que a água líquida não dura na superfície

A atmosfera de Marte é fininha: a pressão lá embaixo é menos de 1% da que você sente ao nível do mar, aqui. Nessas condições, a água não tem o comportamento a que estamos acostumados. Ela pula direto do gelo para o vapor, sem passar pelo estado líquido.

É o mesmo princípio que faz o feijão demorar mais para cozinhar em Campos do Jordão do que em Santos: quanto menos ar pesando em cima, mais fácil para a água virar vapor. Marte leva isso ao extremo — é quase vácuo. Uma poça lá não congela nem evapora devagar: ela simplesmente desaparece no ar.

Por isso a NASA é direta no assunto: água líquida não é estável na superfície marciana e vai vaporizar a menos que esteja congelada. É também por isso que Marte tem leitos de rio secos, deltas e vales esculpidos por enxurradas — e nenhum rio. O planeta já teve o ar necessário e o perdeu, história contada em Por que Marte perdeu a atmosfera (e a Terra não)?.

As calotas polares: a água que dá para ver de longe

O depósito mais óbvio de água marciana aparece em qualquer telescópio decente: as duas calotas polares, as manchas brancas nas pontas do planeta.

Elas são feitas principalmente de gelo de água, com uma camada de gelo seco por cima em parte do ano — gelo seco é gás carbônico congelado, o mesmo que solta aquela fumaça branca em show e sorveteria. É essa parte de gás carbônico que cresce no inverno e some no verão de cada hemisfério, fazendo a calota "respirar" com as estações.

A calota norte, na foto de capa, tem um desenho em espiral de sulcos, e as camadas expostas nas bordas funcionam como anéis de tronco de árvore: cada faixa guarda um pedaço da história do clima marciano.

O problema prático é que os polos são frios demais para gente ou robô trabalhar por muito tempo. A água está lá, mas no lugar errado.

O gelo escondido logo abaixo do chão

A descoberta que mudou o jogo foi a de que não é preciso ir ao polo. Há gelo enterrado em latitudes médias, a pouca profundidade, protegido do Sol por uma camada de poeira e pedra.

Quem confirmou isso de perto foi a sonda Phoenix, que pousou em 25 de maio de 2008 no ártico marciano, a 68,22 graus de latitude norte — o equivalente ao norte do Alasca. Com um braço robótico de 2,5 metros, ela cavou valas rasas. Em 19 de junho, os cientistas notaram uma coisa reveladora: pedaços de material branco e brilhante no fundo de uma vala sumiram quatro dias depois. Gelo de água, exposto ao ar rarefeito, tinha virado vapor na frente da câmera. Em 31 de julho de 2008, com a análise de um instrumento que aquecia a amostra e cheirava os gases liberados, a NASA anunciou oficialmente que havia encontrado água em Marte.

Uma vala rasa cavada no solo avermelhado de Marte, com manchas brancas brilhantes de gelo expostas no fundo
A vala cavada pela sonda Phoenix em 2008. As manchas brancas no fundo são gelo de água: quatro dias depois desta foto, parte delas tinha sumido, evaporada direto para a atmosfera. Foto: NASA/JPL-Caltech/University of Arizona/Texas A&M University

A Phoenix também encontrou perclorato, um sal que, além de ser possível fonte de energia para micróbios, interessa a quem for morar lá — e que, por baixar o ponto de congelamento, ajuda a explicar a água salgada marciana.

O mapa que vai decidir onde os astronautas pousam

Cavar buraco com um braço robótico resolve um ponto do planeta. Para escolher onde pousar uma tripulação, é preciso um mapa. Esse mapa existe e se chama SWIM (sigla em inglês para Mapeamento de Gelo de Água no Subsolo), um projeto financiado pela NASA, conduzido pelo Planetary Science Institute, no Arizona, e administrado pelo Laboratório de Propulsão a Jato (JPL).

O SWIM começou em 2017 e junta dados de várias missões — o Mars Reconnaissance Orbiter, a Mars Odyssey de 2001 e a já inativa Mars Global Surveyor — para dizer onde há gelo no primeiro metro de profundidade, do equador até 60 graus de latitude norte. A quarta e mais detalhada versão dos mapas usou, pela primeira vez, as imagens da câmera de alta resolução HiRISE.

Um dos truques da equipe é esperto: eles procuram crateras novinhas, abertas por meteoroides que caíram recentemente e escavaram o solo por conta própria. Quando o fundo da cratera aparece branco, é gelo que estava enterrado ali. A maioria dessas crateras tem menos de 10 metros de diâmetro, mas em 2022 a HiRISE flagrou uma de 150 metros que revelou um depósito generoso.

Duas fotos do mesmo ponto de Marte lado a lado: na esquerda, uma cratera pequena com material branco brilhante no fundo; na direita, a mesma cratera já sem o branco
A mesma cratera recém-aberta em Marte, fotografada pelo Mars Reconnaissance Orbiter em dois momentos. O branco da esquerda é gelo que estava enterrado; meses depois ele já tinha evaporado, e sobrou só o buraco. Foto: NASA/JPL-Caltech/University of Arizona

Onde está Que tipo de água Dá para usar?
Calotas polares Gelo de água, com gelo seco por cima em parte do ano Muita água, mas frio demais para missão tripulada
Subsolo das latitudes médias Gelo de água no primeiro metro É a aposta das missões com gente: dá para cavar
Encostas e paredes de cratera Água salgada, de vez em quando Pouca, sazonal e ainda em discussão
Atmosfera Vapor Quantidade minúscula

A lógica da escolha é um cabo de guerra entre duas vontades. Sydney Do, gerente do projeto SWIM no JPL, resume: "se você mandar humanos a Marte, quer deixá-los o mais perto possível do equador" — porque quanto menos energia for gasta para manter astronautas e equipamentos aquecidos, mais sobra para o resto. Mas o gelo acessível está mais para o norte. O ponto ideal é a borda sul da faixa com gelo: longe o bastante do equador para haver água, perto o bastante para não congelar a missão. O norte tem ainda uma vantagem extra, e ela é de pouso: o ar é um pouco mais espesso ali, o que ajuda a frear a nave, como se explica em Como uma sonda pousa em Marte? Os 7 minutos de terror.

A água salgada que escorre (e a reviravolta de 2017)

Existe um caso de água líquida em Marte que merece ser contado com todas as letras, inclusive as desconfortáveis.

Em 28 de setembro de 2015, a NASA anunciou "a evidência mais forte até agora" de que água líquida escorre no Marte de hoje. O alvo eram umas listras escuras e estreitas, de até algumas centenas de metros, que aparecem em encostas íngremes no verão e somem no frio — batizadas de linhas recorrentes de encosta. O instrumento CRISM, no Mars Reconnaissance Orbiter, detectou sais hidratados exatamente onde e quando essas listras ficavam mais largas. Sal baixa o ponto de congelamento, do mesmo jeito que o sal espalhado na neve de uma estrada a derrete, e isso permitiria uma água salgada bem rasa escorrendo ali.

A reviravolta: em 20 de novembro de 2017, uma nova pesquisa sugeriu que as listras podem ser areia escorrendo, não água. A própria página da NASA sobre o anúncio de 2015 carrega hoje uma nota de rodapé apontando para essa revisão. O assunto não está fechado.

Guardar esse episódio vale mais do que decorar o resultado: é assim que a ciência funciona de verdade. Uma medição boa, uma interpretação razoável, e depois alguém olha de novo com dados melhores. Quem acompanha Marte convive com isso o tempo todo, como mostra a caçada por sinais de vida em Tem vida em Marte? O que os rovers já encontraram.

Por que esse gelo vale mais que ouro para uma missão

Para quem for a Marte, gelo enterrado não é curiosidade científica: é logística.

Água é o item mais pesado de uma missão tripulada. Cada litro que não precisar subir num foguete da Terra é uma economia enorme. E não é só para beber: quebrando a molécula de água dá para obter oxigênio para respirar e hidrogênio, que é componente de combustível de foguete. Em outras palavras, um depósito de gelo marciano é, ao mesmo tempo, bebedouro, cilindro de oxigênio e posto de gasolina.

Tem ainda o lado científico: assim como se faz na Antártida aqui, dá para tirar testemunhos de gelo marcianos, cilindros que guardam camada por camada a história do clima do planeta — e, quem sabe, ambientes onde micróbios podem ter vivido.

É o mesmo raciocínio que orienta a escolha do local de pouso na Lua, contado em Tem água na Lua? Onde está o gelo e quanto tem. Em ambos os casos, a frase que resume a estratégia da NASA desde os anos 2000 é a mesma: siga a água.

Perguntas frequentes

Tem água em Marte hoje?

Tem, e em quantidade grande, mas quase toda congelada. Há gelo de água nas calotas polares, gelo enterrado no primeiro metro do solo em boa parte das latitudes médias do hemisfério norte, vapor na atmosfera e, provavelmente, um pouco de água salgada que escorre sazonalmente em algumas encostas.

Por que não existe lago em Marte?

Porque a pressão atmosférica na superfície é menos de 1% da terrestre. Com tão pouco ar em cima, a água líquida não é estável: ela passa direto de gelo para vapor. Marte tem leitos de rio e deltas secos, provas de que a água corria ali quando a atmosfera era mais espessa.

Como se sabe que existe gelo embaixo do solo marciano?

Por três caminhos que se confirmam. Sondas em órbita detectam o hidrogênio e enxergam o subsolo por radar; a sonda Phoenix cavou e viu o gelo evaporar em 2008; e as câmeras flagram crateras recém-abertas por meteoroides com material branco no fundo, que some com o tempo.

Os astronautas vão poder beber a água de Marte?

Essa é a ideia, depois de derretida e tratada. O gelo enterrado é visto como fonte de água potável e também de oxigênio e de ingrediente para combustível de foguete. É justamente por isso que o mapa de gelo é usado para escolher onde a primeira tripulação deve pousar.

Marte já teve oceano?

Há muitas evidências de que Marte foi bem mais úmido e quente, com rios, deltas e lagos, e de que houve enchentes enormes por volta de 3,5 bilhões de anos atrás. O tamanho exato e a duração de um possível oceano no norte ainda são tema de debate entre pesquisadores.

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