As duas pequenas luas de Marte, Fobos (cerca de 22 km de diâmetro) e Deimos (cerca de 13 km de diâmetro), têm intrigado os cientistas há décadas, e sua origem continua sendo motivo de debate. Alguns propuseram que eles podem ser compostos de detritos residuais produzidos por um planeta ou asteroide grande que se chocou contra a superfície de Marte (#TeamImpact).

Uma hipótese oposta (#TeamCapture), no entanto, sugere que as luas são asteroides que foram capturados pela força gravitacional de Marte e ficaram presos em órbita.

Para resolver o mistério, precisaremos de material das superfícies das luas para análises na Terra. Felizmente, a Japan Aerospace Exploration Agency (Jaxa) lançará uma missão, denominada “Martian Moon eXploration” (MMX), para Fobos e Deimos em setembro de 2024. A missão será realizada por um foguete recém-projetado, o H-3, que ainda está em desenvolvimento.

Espera-se que a espaçonave alcance a órbita marciana em 2025, depois orbitará Fobos e, finalmente, coletará material de sua superfície antes de retornar à Terra em 2029.

Essa será a próxima de uma série de missões recentes que trazem material do espaço de volta à Terra, seguindo a missão bem-sucedida da Jaxa ao asteroide Ryugu (Hayabusa2), bem como a missão Osiris-Rex da Nasa ao asteroide Bennu e a missão Chang’e 5 da Agência Espacial Chinesa à Lua.

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Brindes

Se uma origem de impacto de fato ocorreu, esperaríamos encontrar em Fobos material semelhante ao encontrado em Marte. Embora não tenhamos nenhum material devolvido diretamente de Marte (ainda), temos a sorte de ter rochas que foram ejetadas de sua superfície e que acabaram chegando à Terra.

Esses meteoritos podem, portanto, ser semelhantes ao material devolvido de Fobos, proporcionando uma comparação fantástica.

No caso da origem em um asteroide capturado, entretanto, é mais provável que encontremos em Fobos material encontrado em outros asteroides do nosso Sistema Solar.

A hipótese predominante no grupo #TeamCapture é que as luas são compostas da mesma rocha dos meteoritos, chamada condrito carbonáceo. Felizmente, temos muitos desses meteoritos e amostras que poderíamos comparar com o material de Fobos.

A comparação entre meteoritos e material trazido de Fobos será uma ferramenta fantástica para nos ajudar a entender a origem das duas luas. Quando tivermos material no laboratório, técnicas analíticas rigorosas poderão ser aplicadas às amostras.

Uma dessas técnicas é a análise do isótopo de oxigênio. Os isótopos são versões de elementos cujos núcleos têm mais ou menos partículas chamadas nêutrons. O oxigênio, por exemplo, tem três isótopos estáveis, com massas atômicas de 16, 17 e 18.

A soma das proporções isotópicas de oxigênio-17/oxigênio-16 e oxigênio-18/oxigênio-16 é denominada Δ17O e é característica de objetos-mãe específicos. Dependendo de onde um corpo rochoso é formado no Sistema Solar, uma composição distinta de oxigênio é adquirida e mantida nas rochas.

Por exemplo, as rochas da Terra têm Δ17O de cerca de 0, enquanto os meteoritos de Marte têm Δ17O de cerca de ~0,3. Portanto, as rochas da Terra e os meteoritos de Marte podem ser facilmente separados uns dos outros.

Se Fobos se formou no mesmo local do Sistema Solar ou, pelo menos, em um local semelhante ao de Marte, esperaríamos que a composição do material trazido pela MMX também tivesse Δ17O de cerca de 0,3.

Como mencionado anteriormente, a #TeamCapture sugere uma origem semelhante à condrita carbonácea para Phobos. Todos os condritos carbonáceos conhecidos estudados pelos cientistas revelaram Δ17O isotópico negativo, variando de -0,5 a -4.

O oxigênio pode, portanto, ser uma ferramenta extremamente poderosa para decifrar a origem das luas de Marte e deve ser uma alta prioridade para a missão quando o material for devolvido à Terra.

Se Fobos de fato representa um fragmento antigo de Marte, ele poderia compreender o material marciano mais primitivo. Marte passou por uma ampla gama de processos que alteraram as rochas em sua superfície, incluindo a erosão pelo vento e a alteração pela água.

Com base em características como leitos de rios secos observados por orbitadores como a Viking, fica claro que já houve água em Marte.

Essa água provavelmente se originou de uma mistura de asteroides e cometas, além de atividade vulcânica. Marte também manteve uma atmosfera espessa, o que permitiu a presença de água em estado líquido na superfície do planeta.

Fobos, por outro lado, permaneceu como um corpo sem ar, onde processos como a contaminação por água não ocorreram (embora possam ter ocorrido pequenos eventos de impacto).

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Isso significa que as amostras devolvidas de Fobos podem fornecer informações extremamente importantes sobre o conteúdo original de água de Marte e uma janela para os processos que ocorreram no início do Sistema Solar.

A MMX é uma das missões planejadas mais empolgantes da exploração espacial. Faltando menos de um ano para o lançamento, nossos dedos já estão cruzados para que o lançamento, a aquisição e o retorno das amostras sejam bem-sucedidos. Muitos cientistas, inclusive eu, adorariam a possibilidade de um dia estudar essas amostras.

Ben Rider-Stokes, Pesquisador Pós-Doutorado em Meteoritos Acônitos, The Open University.

Este artigo é republicado a partir do The Conversation sob uma licença Creative Commons. Leia o artigo original.