O Detector de Neutrões e de Raios Gama (GRaND), a bordo da sonda Dawn da NASA, está a mapear a composição de elementos de Ceres a partir de uma órbita de baixa altitude, cerca de 385 km, sobre a superfície do planeta anão.

"GRaND está de excelente saúde e as operações correram suavemente durante o encontro com Ceres, permitindo-nos adquirir um conjunto de dados de alta qualidade,' disse o Cientista Thomas Prettyman, co-investigador da missão Dawn.

Os neutrões e os raios gama produzidos pela interacção dos raios cósmicos com materiais à superfícies, providenciam a impressão digital do mapa químico de Ceres. Os dados serão analisados de modo a determinar a concentração de elementos químicos dentro do primeiro metro da superfície de Ceres.

Os dados relevantes no que toca à possibilidade de gelo no subsolo estão a imergir do GRaND, que iniciou a aquisição do conjunto dos seus dados primários em Dezembro. Na órbita de baixa altitude da Dawn, os instrumentos detectaram um menor número de neutrões perto dos pólos de Ceres do que do seu equador, o que indica um aumento da concentração de hidrogénio a altas latitudes. Como o hidrogénio é um dos principais constituintes da água, gelo de água pode estar presente perto da superfície nas regiões polares.

'As nossas análises irão testar uma profecia de longa data de o gelo de água possa sobreviver mesmo abaixo da fria superfície, de alta latitude, por milhares de milhões de anos,' disse Prettyman.

Raios cósmicos de alta-energia produz neutrões e raios gama quando interage com materiais na camada exterior da superfície Cereana. Para além disso, os raios gama são feitos de elementos radioactivos decadentes, tais como potássio e tório, encontrados em rocha e solo.

Uma porção da radiação escapa para o espaço. Na órbita de baixa altitude, o GRaND pode detectar radiação originada de Ceres. O espectro de raios gama e neutrões medidos pelo GRaND fornece informações sobre a composição de elementos da superfície. Os dados químicos contém pistas sobre a origem de Ceres e a sua evolução.

Circulação de água subterrânea por baixo de uma fenda tectónica maciça localizada ao longo do flanco dos planaltos de alguns dos maiores vulcões do sistema solar, resultaram na formação há 3,000 milhões de anos de algumas das maiores bacias de Marte, de acordo com um artigo do cientista J. Alexis Palmero Rodriguez do Planetary Science Institute.

Estas bacias podem ter sido episodicamente cobertas, talvez durante centenas de milhões de anos, por lava e lagos de água que foram descarregados do subsolo por fontes pressurizadas, escreveu Rodriguez no 'Correntes de água subterrânea induzem colapso e inundação em Noctis Labirintus, Marte' que aparece na Ciência Espacial e Planetária.

Esta, demonstra uma área em Marte que poderá ter tido possivelmente vida.

'As amplitudes térmicas, presença de água liquida, e presença de nutrientes, que caracterizam os ambientes habitáveis conhecidos na Terra, têm mais possibilidades de se concretizar em Marte em áreas com longa presença de água e processos vulcânicos,' disse Rodriguez.

'A existência de depósitos de sal e estruturas sedimentárias e possível colocação nos paleo-lagos são de particular importância astrobiológica quando se olha para antigas áreas habitáveis em Marte.

'Isto é particularmente verdade se a descarga de água do subsolo do Marte antigo gostasse de sistemas hidrotermais que estiveram activos durante milhares de milhões de anos, contribuindo para a formação dos paleo lagos, como é proposto nesta investigação.'

A detecção de locais dos paleo lagos em Marte é particularmente desafiador porque sobre a frigidez planetária e fina atmosfera, a água das lagoas pode ter-se comportado de um modo diferente das da Terra, referiu. 'Nesta pesquisa propomos uma região Tibetana onde altos lagos nas montanhas mostram formas únicas que podem explicar algumas características interiores das bacias das regiões de Marte estudadas.'

Em colaboração com o governo Chinês, Rodrigues irá visitar a região Tibetana no próximo Verão para investigar o potencial local como localizações astrobiológicas análogas. Estas pesquisas não serão suportadas pela NASA.

Quando o Sol brilha na cratera Occator, na superfície do planeta anão Ceres, uma espécie de névoa fina aparece por cima da mancha brilhante. Isto pode ser visto numa série de imagens realizadas pela câmara a bordo da sonda da NASA, Dawn, cujos os pesquisadores do Instituto Max Plank para a Pesquisa do Sistema Solar, publicaram a 9 de Dezembro de 2015, na revista Nature.

A névoa indica que água gelada pode existir perto à superfície. A mancha brilhante na cratera Occator, contém provavelmente sulfatos de magnésio, uma classe de sais minerais. Muitas das outras áreas claras da superfície de Ceres, consistirão provavelmente somente de sais minerais secos. Os novos resultados mostram que desde o início do sistema solar, a água congelada tem sido capaz de se manter, não só nos destinos mais longínquos, mas também no comparavelmente mais próximo cinturão de asteróides.

Uma fronteira invisível ocorre entre os planetas rochosos do sistema solar interior e os gigantes gasosos mais distantes. Há cerca de 4,500 milhões de anos, água e outras substâncias voláteis, evaporaram de regiões próximas do Sol deixando para trás os planetas interiores Mercúrio, Vénus, Terra e Marte como mundos rochosos e secos. Só muito longe do Sol estas substâncias poderiam permanecer intactas.

Elas existem até hoje nos planetas gasosos e nas suas luas geladas. Até a água na Terra é uma migrante recente dessa região distante. Mas onde está exactamente a linha de gelo localizada actualmente, e onde estava no passado? Onde é que no Sistema Solar a água gelada foi capaz de sobreviver?

A sonda Dawn da NASA está à procura de resposta para estas questões no cinturão de asteróides - uma região entre as órbitas de Marte e Júpiter que está cheia de incontáveis asteróides, alguns maiores, outros menores em tamanho. No começo do ano, durante a fase de aproximação a Ceres, manchas brilhantes na superfície do maior ocupante do cinturão de asteróides, estava já a fazer disparar a imaginação de cientistas e leigos igualmente.

O que é gelo exposto? Ou será que os sais deram às manchas brilhantes a sua alta reflectividade? 'Estamos provavelmente a ver resquícios de um processo de evaporação exibindo diferentes graus em diferentes locais. Talvez testemunhemos a ultima fase de um anterior período mais activo', diz Andreas Nathues do Instituto Max Planck para Pesquisa do Sistema Solar, principal investigador da equipa da câmara e principal autor do estudo publicado na Nature. A luz reflectida para o espaço por todas as mais de 130 manchas brilhantes, diferem grandemente de outras regiões; contém uma maior proporção de azul, por exemplo. Isto é demonstrado pelas avaliações da câmara tiradas com a ajuda de diferentes filtros de cores.

'Comparaçõescom uma larga variedade de materiais que são examinados em laboratório, indicam que entre outros materiais, sulfato de magnésio hidratado, foram encontrados lá,' explica o segundo autor Martin Hoffman, cientista do Instituto Max Planck. Estes minerais também existem na Terra - por vezes na orla de alguns lagos salgados.

A cratera Occator tem outra característica noticiável. A mancha central da parte mais interior da cratera é muito mais brilhante que a outra região brilhante à superfície. Está localizada numa espécie de 'tigela dentro da supefície' medindo 10 Km de diâmetro e meio quilómetro de profundidade. ' Em algumas das nossas imagens, é também possível reconhecer a névoa difusa sobre o fundo da cratera,' diz Nathues.

O nevoeiro ocorre num ciclo diário, cada vez que a luz do sol atinge o fundo da cratera. ' O gelo provavelmente evapora-se de lá e arrasta pequenas partículas,' continua o pesquisador. O processo assemelha-se à saída de gás de um cometa, mas ocorre actualmente a um ritmo vagaroso e sem erupções.

Indicações de água congelada em Ceres, são conhecidas há já algum tempo. A densidade do corpo esférico é demasiado baixa para um interior puramente de rocha e metal, por exemplo. No começo do último ano, investigadores da equipa de Michael Kupper na Agência Espacial Europeia (ESA), relataram a possibilidade de vapor de água perto a Ceres usando o Observatório Espacial Herschel. Contrariamente às novas medidas, o gás não foi espacialmente resolvido, mas a sua presença foi indicada pela absorção do espectro da linha de luz.

Dawn está agora a dar detalhes mais perto de Marte. As medidas que foram publicadas foram efectuadas a uma distância de cerca de 1470 Km. 'Os sais que apareceram na superfície de Ceres estão fortemente localizadas,' diz Martin Hoffmann.

Elas ocorrem quase sempre em cratera ou perto de crateras, tanto grandes como pequenas. A cratera Occator, que pode conter gelo, é um exemplo particularmente novo. A cratera de orlas aguçadas e as poucas crateras de impacto no fundo da cratera, indicam que terá sido formada a somente 78 milhões de anos atrás.

A segunda maior estrutura brilhante da superfície de Ceres, a cratera Oxo, que não tinha nome até há umas semanas atrás e que era por isso chamada de 'característica A' no estudo, é relativamente jovem igualmente e poderá também conter gelo.

'A interpretação mais plausível dos nossos resultados é a que que há uma mistura de gelo e sais sobre algumas partes da superfície de Ceres,' disse Andreas Nathues. Este material poderá ser exposto pelos impactos de asteróides de tamanho médio. O gelo evapora gradualmente até que os sais e os filosilicatos são deixados.

'Os nossos resultados mostram que o gelo no subsolo é também capaz de  sobreviver no cinturão de asteróides, que é relativamente perto do Sol,' diz Nathues. 'A camada da superfície rochosa protege-a dos efeitos do Sol.' A distância entre o Sol e o planeta-anão Ceres é somente a cerca de 414 milhões de quilómetros. Júpiter, cujas luas geladas emitem água, é praticamente duas vezes mais afastada; e os cometas que são ricos em água, passam a maior parte da sua vida nos confins do sistema solar.

No entanto é possível que Ceres não seja somente o reservatório de gelo no nosso sistema planetário que está mais perto do Sol. Observações espectrais do grande asteróide Pallas, que orbita o Sol a uma distância comparável à de Ceres, sugere que a superfície de ambos os corpos terão uma composição semelhante.

A sonda Dawn começou a sua jornada no cinturão de asteróides, que está localizada entre as órbitas de Marte e Júpiter, em Setembro de 2007. Em 2011, a sonda chegou ao protoplaneta Vesta e acompanhou-o por mais de uma ano. A 6 de Março de 2015, a Dawn chegou à órbita do planeta Ceres e tem estado gradualmente a avançar para órbitas cada vez mais baixas desde então. Chegará à sua órbita mais baixa em meados de Dezembro e mantê-la-á ao longo do próximo ano. Dawn estará então a uns meros 375 Km da superfície. 

Meses depois de os cientistas anunciarem a "maior evidência até agora" de água líquida em Marte, um novo estudo diz que água nenhuma foi encontrada, pelo menos nos vales e nas enumeras encostas do planeta vermelho.

Em lugar de água que corre como na Terra, estas ravinas Marciana, foram provavelmente criadas por gelo seco a descongelar, escreveu um duo de cientistas franceses no jornal Nature Geoscience.

'O papel da água líquida na formação de ravinas deve ser... reconsiderado, levantando a questão acerca da importância da sua ocorrência em Marte no passado recente,' escreveu Fraçois Forget e Cedric Pilorget do instituto de pesquisa nacional francesa, CNRS.

Eles disseram que as suas descobertas não têm implicações nas parangonas que fizeram títulos em Setembro, com as linhas escuras a correr pelas ravinas nos trópicos de Marte no verão, poderem ser linhas de água extremamente salgada -- apontando a presença de vida sustentada por água.

A notícia tratava de características geológicas não relacionadas, em diferentes partes do planeta, principalmente nas latitudes médias, entre os 60º e 90º, em encostas viradas para Norte, disse a equipa francesa.

Tiveram que se propor a definir as origens de pequenos canais esculpidos nas paredes das crateras, colinas e outras saliências marcianas.

Quando foram descobertas, estas ravinas foram interpretadas com uma fuga de água corrente que teria ocorrido há milhares de anos. Então, em anos recentes, foi descoberto que a formação de ravinas continuava, apesar de Marte ser demasiado frio para ter água líquida.

Pilorget e Forget procuraram respostas numa fina camada de dióxido de carbono (CO2) congelado, parecendo estar presente nos períodos em que as ravinas estavam a ser formadas

Eles usaram simulações de computador para mostrar que o CO2 descongelado e aprisionado por baixo da superfície gelada, acabaria por quebrar o solo e accionar correntes de gás e destroços. Nenhum processo similar, que se conheça, ocorre na Terra.

Pilorget, um astrofísico, disse que o gelo seco pode não ser responsável por todas as formações de ravinas em Marte, mas em áreas mais frias, com ravinas muito novas, a teoria mais gasosa 'teria de ser favorecida'.

Nada pode ser excluído, ainda que 'outros processos complementares possam estar a funcionar,' disse.

'Por exemplo, foram detectadas ravinas em regiões mais perto do equador que são formadas por mecanismos diferentes,' referiu.

Em Setembro, cientistas disseram que as linhas sazonais em Marte chamadas de 'linhas de inclinação recorrente' podem ser de pequenas correntes salgadas. Encontraram evidências de sais minerais hidratados nas linhas, que disseram implicar a presença de água líquida, apesar de outros advertirem da leitura precipitada dos resultados.

'O nosso estudo não tem ligação aos anúncios efectuados em Setembro,' disse Forget, planetologista.

'As nossas descobertas mostram que algumas ravinas, talvez todas, não têm água líquida, e que as áreas onde foram encontradas, não são condizentes com a presença de água líquida, ou vida.'

É comummente aceite que o planeta vermelho, teve muita água no estado líquido em tempos, e que ainda têm alguma hoje - embora congelada no subsolo.

No princípio deste ano, a NASA disse que quase metade do hemisfério Norte de Marte, tinha sido em tempos um oceano, alcançando profundidades de 1,6 quilómetros.

Vastos volumes de água passaram através deste abismo profundo de Marte, que liga o 'Grand Canyon' do Sistema Solar - Valles Marineris - às planícies do norte. A imagem feita pala sonda Mars Express da ESA a 16 de Julho, centra-se em Aurora Chaos, perto das junções do Ganges, Capri e Eos Chasmata.

A Aurorae Chaos mede aproximadamente 710 km (uma pequena parte aparece na foto) e mergulha perto de 4.8 km abaixo do terreno envolvente acima.

A região é rica em falhas que apontam para episódios 'molhados' na história do Planeta Vermelho. Dominando a porção a sul (esquerda) da foto estão numerosos pedregulhos amontados - 'chaotic terrain', que se acredita ter sido formado quando a superfície colapsou em resposta ao derretimento do gelo abaixo do terreno e a consequente libertação da água.

Para o centro da imagem, está o solo mais macio de Ganges Chasma, composto principalmente de depósitos aluviais e que transita para uma escarpa íngreme e a planície de crateras ao norte (direita),

A planície a norte partilha a mesma elevação do que aquela do lado sul, mas que não exibe os mesmos níveis de colapsos catastróficos.

No entanto, o topo da colina mostra alguns canais, e as paredes mostram evidências de material caído ou derrocadas - melhor vistas de perspectiva. O material mais perto do 'chasma' principal parece pisado, o que pode reflectir diferentes níveis de água ou gelo ao longo do tempo.

Outra característica interessante, pode ser vista em direcção ao topo-esquerdo da imagem, onde um par de falhas passam através de um bloco colapsado e que talvez se estenda à planície sul no topo da imagem.

As falhas podem ser o resultado de um evento tectónico que tenha ocorrido após a formação do terreno caótico, ou pode ser simplesmente resultado da sedimentação.

A região é meramente uma pequena secção de um enorme sistema de vales ligados e canais que transbordaram de água para as planícies a norte e que teriam sido muito provavelmente activas nos primeiros mil a dois mil milhões de anos da história do planeta.

Apesar da temperaturas frígidas, Marte poderá ser capaz de abrigar lagos de água na sua superfície, sugerem novos estudos.

Apesar de pequenas quantidades de água se evaporarem rapidamente na atmosfera de baixa pressão Marciana, fontes de água, como aquíferos, podem durar tempo suficiente para formar um charco, com lagos maiores permanecendo líquidos durante pelo menos um ano, dizem os investigadores.

'Ninguém duvida que em determinada altura houve água em Marte,' diz Jules Goldspiel, do Instituto de Ciência Planetária no Arizona. 'A questão em que eu andava interessado, dado as condições actuais, e que são hostis à água líquida, é saber se podem (ainda) existir.

Ele criou uma simulação para determinar se a água líquida pode atolar e formar lagos que permaneçam líquidos até agora.

'Poderá existir durante algum tempo, potencialmente,' disse Goldspiel, que apresentou resultados a 12 de Novembro no encontro da American Astronomical Society's Division for Planetary Sciences.

Corre água, corre

Há milhares de milhões de anos, Marte tinha uma atmosfera espessa e uma superfície relativamente quente com muita água líquida. Mas o Planeta Vermelho perdeu a maior parte do seu ar para o espaço, há milhares de milhões de anos atrás e, como resultado, é muito frio e seco actualmente.

Por exemplo, as temperaturas à superfície actualmente em Marte podem ir a -60ºC. E a baixa pressão do planeta faz com que a água se transforme rapidamente num gás.

'Se colocar água na superfície, ou evapora ou congela,' diz Goldspiel.

Pesquisas recentes sugerem que se uma quantidade significativa de água correr na superfície como um aquífero, pode permanecer líquida à superfície por um bocado, formando as intrigantes características conhecidas como 'linhas de inclinação recorrente' (RSL) que aparecem em algumas encostas do planeta durante os meses mais quentes. As RSL podem ser originadas por uma derrocada ou outro qualquer evento que exponha uma fonte de água à superfície. Eventualmente, a água iria começar a congelar, cortando a nascente, disseram investigadores.

Goldspiel imaginou o que aconteceria se a água calhasse a ficar retida num lago. Ele simulou uma enchente de água quente e fria, correndo por uma encosta e a ficar retida numa base de 100 metros de diâmetro. Enquanto a camada da superfície iria evaporar, uma camada de gelo iria, provavelmente, cobrir o lago.

Para lagos menos profundos de 3 metros de profundidade, Goldspiel descobriu que a água iria congelar quase imediatamente. No entanto, quando a água desce a encosta para formar lagos com 20 metros de profundidade, ela iria permanecer liquida durante pelo menos um ano.

Para além disso, água fria - temperaturas a rondar os 2ºC - iriam formar uma crosta de gelo que iria actuar como um cobertor térmico, determinou Goldspiel. No verão Marciano, qualquer gelo a tapar a fonte poderia derreter, permitindo que mais água passasse para o lago. A nova água poderia congelar no topo do gelo já existente, mas poderia passar calor que iria passar e derreter a camada em contacto com a água líquida, ajudando a manter fina a camada de gelo, enquanto a constrói.

No entanto, se a água fosse quente - cerca de 77ºC - poderia não só formar um lago pequeno mas também manter a camada de água sob a superfície, líquida. Camadas de gelo já foram encontradas sob o solo marciano, e outros cientistas propuseram que água líquida podesse existir abaixo da camada de poeira. Bolsas de água na sub-superfície poderão até ser capazes de suportar vida, protegendo-a contra a perigosa radiação que varre o planeta, dizem muitos astro-biólogos.

Um jacto de uma fonte água quente iria eventualmente congelar. Até agora, Goldspiel, correu a sua simulação só para um ano marciano, mas ele planeia corrê-lo mais tempo de modo de modo a ver quanto tempo duraria antes de congelar. Ele estima que levaria três a quatro anos a congelar.

No entanto, se a água fosse sendo continuamente fornecida, o lago poderia durar ainda mais, com a água quente a ajudar a manter a já fina camada de 'gelo de verão'. A água quente poderia surgir de aberturas hidrotermais de baixa pressão.

Goldspiel lembrou que apesar de 77ºC parecer quente, 'na Terra, vêem-se temperaturas como essas a toda a hora. Não é falta de razoabilidade esta temperatura para um sistema hidrotermal.'

Profundo, mas não quente

A ideia de água a correr em Marte hoje, tem sido explorado desde os anos de 1980's, mas tanto quanto Goldspiel sabe, nunca ninguém explorou a ideia de quanto tempo pode permanecer líquida, a várias profundidades, sob as condições actuais.

Apesar de nenhum dos sinais de blocos de gelo que iriam sobressair destes lagos esteja visível, isso não significa que eles não se possam formar no futuro com as condições actuais. Mas para estes lagos existirem ainda que temporariamente, a água teria de correr rapidamente e os lagos teriam de ser fundos, explicou Goldspiel.

'A água fria não vai necessariamente congelar mais rápido que a quente,' disse Goldspiel. 'A camada profunda congela mais rapidamente que a fina.'