Há muito tempo, o vento e a água corrente moldaram a areia maleável e os sedimentos de Marte em dunas, ondulações e outros padrões de paisagem, chamados de formas de leito. Ao longo de bilhões de anos, algumas dessas formas de relevo endureceram em rocha — os cientistas então as chamam de paleo-formas de leito. Congeladas no tempo, a mudança só ocorre na forma de erosão lenta por ventos empoeirados, soterramento por fluxos de lava antigos ou impacto ocasional de meteorito.

Uma equipe de pesquisadores liderada pelo Cientista Sênior do Planetary Science Institute, Matthew Chojnacki, mapeou e caracterizou paleo-bedforms em todo o planeta vermelho para entender melhor sua diversidade e o clima antigo de Marte. O artigo foi publicado no periódico Geomorphology .

Desde 2013, Chojnacki trabalha no HiRISE, o Experimento Científico de Imagens de Alta Resolução do Mars Reconnaissance Orbiter (MRO) da NASA.

"Eu juntei uma coleção de imagens HiRISE que tinham essas características estranhas que pareciam leitos, mas eram craterizadas e cobertas de rochas. Elas pareciam decrépitas e fossilizadas", disse Chojnacki. "Queríamos investigar mais."

A pesquisa deles revelou paleo-camadas em paisagens de idade, latitude e contexto geológico variados, incluindo crateras, cânions e bacias. Elas podem ser classificadas em grupos chamados paleo-dunas e paleo-megaripples, que foram moldadas pelo vento; paleo-dunas fluviais, que foram moldadas pela água; e fossos de fundição de dunas, que eram paleo-dunas tão erodidas que apenas uma depressão rasa é deixada para trás.

Paleo-camadas foram encontradas em todo o planeta, mas a maioria estava concentrada em Valles Marineris e Athabasca Valles, perto do equador; Noctis Labyrinthus, a oeste de Valles Marineris; Arcadia Planitia nas terras baixas do norte; Hellas Planitia no hemisfério sul , e na transição entre terras altas e baixas entre Arabia Terra e Apollinaris Mons.

As paleo-formas de leito mais disseminadas foram as paleo-megaripples, que parecem grandes campos de cristas paralelas. Essas menores formas de leito ocorrem quando o vento sopra sobre areia grossa abundante.

"As paleomegaondulações também são atraentes, mas um pouco menos que as dunas, porque há outros processos geológicos que podem ter formado formas de relevo semelhantes", disse Chojnacki.

Com base no que a equipe sabia sobre as megaondulações modernas, eles propuseram um modelo evolutivo para essas características: o vento primeiro as molda e depois eventualmente as para, permitindo o endurecimento e a cimentação da areia na rocha, levando à sua preservação e, eventualmente, à degradação.

As paleo-formas de leito mais raras e mais degradadas foram provavelmente moldadas por água antiga, chamadas de paleo-formas de leito fluviais. A equipe só as encontrou no que se acredita serem os restos de antigas megainundações.

Chojnacki disse que ficou surpreso por não terem encontrado mais dessas paleoformas fluviais.

"Marte tem uma abundância de canais de rios secos onde mais leitos fluviais podem ter se formado, mas parece que seu pequeno tamanho e preenchimento de canais não foram propícios para sua preservação", disse ele.

A equipe estima que a maioria das paleo-formas de leito foram cimentadas no registro geológico há cerca de 2 bilhões de anos ou mais recentemente. A maioria das formas de leito provavelmente foi enterrada após sua formação e transporte, provavelmente por atividade vulcânica como fluxos de lava ou queda de cinzas, até que a erosão as revelou novamente, enquanto outras cimentaram na rocha sem nunca terem sido enterradas.

"Em outros casos, dunas de areia ativas ao longo da calota polar norte estão migrando sobre paleodunas mais antigas, levando à erosão delas. O gelo sazonal também pode erodir as dunas ", disse Chojnacki. "A variedade dessas formas de leito fala da diversidade de dinâmicas e condições que operam no sistema solar."

Agora que esta pesquisa revelou uma grande amostra de paleo-camadas em Marte, a equipe espera identificar campos de dunas modernos que podem estar caminhando em uma direção semelhante.

"Enquanto muitas formas de leito em Marte estão ativas e migrando hoje, outros campos são estáticos e mostram evidências de algum tipo de processo de estabilização que pode eventualmente levar à litificação", disse Chojnacki. "Entender esse continuum nos permitirá, esperançosamente, entender melhor as condições climáticas mutáveis ??do planeta vermelho ."