Astronomia

Água líquida sob o gelo do polo sul de Marte? O que o radar MARSIS viu e por que o lago é contestado

Publicado em 14/10/2026 · Última alteração em 14/10/2026

Assuntos: Astrobiologia

Em 2018, o radar MARSIS, da sonda Mars Express, registrou reflexões muito brilhantes na base da calota polar sul de Marte, numa zona de cerca de 20 km e a uns 1,5 km de profundidade, e a equipe as interpretou como água líquida. Estudos posteriores explicam o sinal sem lago (camadas que interferem entre si, argilas) e modelos térmicos dificultam a água; o debate segue aberto.

Um radar de sondagem envia pulsos de rádio de baixa frequência através do gelo e mede o tempo e a potência dos ecos. O MARSIS faz isso em Marte, a bordo da sonda Mars Express, da ESA. Uma interface entre gelo e água, ou entre gelo e sedimento saturado de água, devolve um eco forte, e a intensidade depende da permitividade dielétrica relativa do material de baixo, medida de como ele interage com ondas de rádio. Na Terra, valores acima de 15 indicam água sob o gelo. O problema é que o eco informa a permitividade, não a identidade do material: outros arranjos de camadas e outros materiais podem produzir um sinal parecido. Por isso a leitura de lago é uma hipótese em disputa, e não uma descoberta consolidada.

Uma régua emprestada da Terra

O limiar de permitividade acima de 15 vem de levantamentos radar na Antártida e na Groenlândia. A equipe de 2018 o aplicou a Marte; críticos respondem que camadas de gelo de CO2 e de gelo com poeira podem dar um eco igualmente forte, sem água nenhuma.

Como o radar enxerga sob o gelo

O MARSIS mede o tempo de ida e volta entre o eco da superfície e o eco do fundo da calota. Com a velocidade do sinal próxima à do gelo de água, a equipe de 2018 situou o fundo a cerca de 1,5 km. A potência do eco de fundo, dividida pela da superfície, permite estimar a permitividade do material de baixo. Como a antena não pôde ser calibrada em solo, só razões relativas valem, e a pegada do radar, de 3 a 5 km, impede ver o relevo do leito em detalhe.

2018 e 2020: da zona de 20 km às várias manchas

Orosei e colegas analisaram perfis de 2012 a 2015 e acharam uma zona brilhante de cerca de 20 km. Ali a permitividade ficou acima de 15, valor que na Terra indica água; fora dela, ficou entre 4 e 15, típico de rocha seca. Em 2020, Lauro et al. reanalisaram 134 perfis de 2010 a 2019 e indicaram outras áreas úmidas, com o corpo principal em cerca de 20 por 30 km. Ambos consideram plausível uma salmoura de percloratos.

Explicações sem água líquida

Lalich, Hayes e Poggiali simularam ecos com camadas de gelo de água, gelo de CO2 e basalto e obtiveram, sem água, reflexos tão fortes quanto os observados, por interferência entre camadas. A forma do eco não separa as hipóteses. Segundo Landis e Whitten, outros trabalhos propõem argilas esmectitas, e o mesmo processamento gerou refletores brilhantes sobre terrenos vulcânicos equatoriais. São cenários compatíveis com o eco, não demonstrações.

Por que um lago é difícil de sustentar e o que decidiria

Ojha, Buffo e Journaux concluem, por modelos térmicos, que lagos só se formariam em circunstâncias excepcionais. Landis e Whitten mapearam a superfície sobre as manchas e não acharam modificações ligadas a elas, o que não descarta água na base. Lauro et al. respondem que sais baixam o ponto de congelamento. Segundo Landis e Whitten, novos dados observacionais são essenciais; nas fontes lidas, nenhuma medida direta confirmou ou descartou a água.

Como sabemos

O que o radar viu está bem documentado; a causa do sinal é debate aberto, e duas fontes são pré-publicações lidas em arXiv.

Em debate: Orosei et al. (2018) e Lauro et al. (2020) leem água líquida, possivelmente salmoura de percloratos; Lalich, Hayes e Poggiali simulam o mesmo eco com camadas de gelo de água, gelo de CO2 e rocha; Landis e Whitten citam argilas esmectitas e gelo salino como alternativas (Smith et al.; Bierson et al.); Ojha, Buffo e Journaux apontam que modelos térmicos exigem condições excepcionais para um lago. Não há consenso.

• Fato estabelecido: Entre maio de 2012 e dezembro de 2015, o MARSIS fez levantamentos de uma área de 200 km do Planum Australe; para isso a equipe criou um modo de operação que contorna parte do processamento de bordo e eleva a taxa de amostragem. [1] Texto principal, parágrafo 3 [2] Declaração de A. Cicchetti
  Contexto: Região polar sul de Marte, Planum Australe; 29 perfis de radar na análise original. · Conferida na fonte (texto integral), conferência automatizada
• Estimativa: Com a velocidade do sinal próxima à do gelo de água, a equipe de 2018 estimou que o refletor de fundo fica a cerca de 1,5 km abaixo da superfície. [1] Texto principal, parágrafo 4
  Contexto: Depósitos Estratificados Polares Sul (SPLD) na área estudada. · Limitações: A profundidade depende da velocidade média assumida para o sinal no gelo (o artigo usa 170 m por microssegundo) e da fração de poeira. · Estimativa derivada do tempo de ida e volta do eco e de uma velocidade assumida. · Conferida na fonte (texto integral), conferência automatizada
• Fato estabelecido: Uma reflexão de radar particularmente brilhante sob os depósitos em camadas foi identificada numa zona de 20 km de largura. [2] Seção "Detecting buried water with radar"
  Contexto: Região de Ultimi Scopuli, polo sul de Marte; resumo institucional da ESA sobre o artigo de Orosei et al. (2018). · Conferida na fonte (página institucional), conferência automatizada
• Fato estabelecido: Uma interface entre gelo e água, ou entre gelo e sedimento saturado de água, produz reflexões de radar brilhantes; como a antena não pôde ser calibrada em solo, a potência do eco de fundo é normalizada pela da superfície, e a detecção inequívoca de água exige estimar a permitividade do material de baixo. [1] Texto principal, parágrafo 5
  Contexto: Radar de sondagem de baixa frequência sobre gelo polar. · Conferida na fonte (texto integral), conferência automatizada
• Fato estabelecido: Dentro da zona brilhante, a permitividade estimada ficou acima de 15, limiar que levantamentos na Antártida e na Groenlândia associam a água sob o gelo; fora dela, ficou entre 4 e 15, faixa típica de rocha vulcânica seca na Terra. [1] Texto principal, parágrafo 6
  Contexto: Análise de Orosei et al. (2018) com faixas de poeira de 2% a 20% e temperaturas basais de 170 a 270 K. · Limitações: Os valores dependem de suposições sobre a proporção de poeira e o gradiente térmico, ambos mal conhecidos. · Conferida na fonte (texto integral), conferência automatizada
• Em debate: Orosei e colegas interpretaram a feição brilhante como um corpo estável de água líquida sob o gelo, ressalvando que o radar tem pegada grande e não resolve o relevo do leito em detalhe. [1] Texto principal, parágrafo 2 [2] Abertura
  Contexto: Interpretação publicada na Science em 2018. · Limitações: Contestada por estudos posteriores citados neste artigo. · Há divergência publicada entre autores sobre o que causa o sinal. · Conferida na fonte (texto integral), conferência automatizada
• Hipótese: A água, se existir, poderia ser salmoura de percloratos: esses sais baixam muito o ponto de congelamento, e Orosei et al. a consideraram plausível; Lauro et al. defendem a hipótese de águas hipersalinas. [1] Texto principal, parágrafo 7 [3] Discussão
  Contexto: Percloratos foram detectados no solo das planícies do norte pelo laboratório químico da sonda Phoenix; no polo sul não foram medidos. · Limitações: A presença de percloratos na base da calota é presumida, não medida. · Hipótese que depende de sal não confirmado na base do gelo. · Conferida na fonte (texto integral), conferência automatizada
• Em debate: Com 134 perfis de radar de 2010 a 2019 e uma técnica de análise usada em calotas terrestres, Lauro et al. (2020) disseram reforçar a detecção e indicar outras áreas úmidas, e estimaram o corpo principal em cerca de 20 por 30 km. [3] Resumo
  Contexto: Ultimi Scopuli; análise da versão em pré-publicação (arXiv) do artigo da Nature Astronomy. · Limitações: Citada por outros autores entre as leituras de lago que são contestadas. · Os próprios autores tratam o conjunto como interpretação; outros grupos propõem alternativas. · Conferida na fonte (texto integral), conferência automatizada
• Hipótese: Simulações de Lalich, Hayes e Poggiali, com camadas de gelo de água, gelo de CO2 e basalto, produziram ecos de fundo tão fortes quanto os observados sem nenhuma água líquida, por interferência construtiva entre camadas de baixa permitividade. [4] Descrição da simulação
  Contexto: Modelo de radar unidimensional comparado a ecos do MARSIS; versão em pré-publicação (arXiv). · Limitações: Os próprios autores afirmam que as simulações não são exaustivas e que as camadas do fundo da calota não afloram para observação direta. · Mostra que o cenário é possível, não que ele ocorra em Marte. · Conferida na fonte (texto integral), conferência automatizada
• Evidência forte: A forma do eco sozinha não distingue a hipótese de água da de camadas múltiplas: os ecos simulados para as duas se parecem com os observados. [4] Descrição da simulação
  Contexto: Comparação de um eco observado na região brilhante (órbita 10737, 4 MHz) com ecos simulados. · Conferida na fonte (texto integral), conferência automatizada
• Fato estabelecido: Segundo Landis e Whitten, refletores brilhantes de fundo podem ser reproduzidos por cenários sem gelo ou por materiais comuns em Marte, como argilas esmectitas, e o mesmo processamento do MARSIS já gerou refletores brilhantes sobre terrenos vulcânicos equatoriais. [5] Seção 4.2
  Contexto: Landis e Whitten citam, para essas alternativas, trabalhos de Bierson, Lalich, Smith e Grima; as propriedades de radar das esmectitas ainda estão em estudo. Fonte lida: Landis e Whitten. · Limitações: Não lemos diretamente os trabalhos de Smith et al. e Bierson et al.; a descrição vem de Landis e Whitten. · Conferida na fonte (texto integral), conferência automatizada
• Fato estabelecido: A leitura de lago foi contestada por vários autores, que propõem camadas de CO2 e gelo, gelo salino ou esmectitas; segundo Ojha et al., o debate persiste. [6] Introdução
  Contexto: Fonte de segunda mão para os trabalhos de Bierson et al. (2021) e Smith et al. (2021); a fonte lida é Ojha, Buffo e Journaux. · Limitações: Não lemos diretamente Bierson et al. nem Smith et al. · Conferida na fonte (texto integral), conferência automatizada
• Interpretação: Modelos térmicos do polo sul indicam que lagos só se formariam em circunstâncias excepcionais, por exemplo com mais de 60% de poeira em volume ou gelo muito poroso, o que os autores consideram improvável. [6] Resumo
  Contexto: Modelagem de Ojha, Buffo e Journaux; manuscrito em pré-publicação (arXiv), submetido à GRL. · Limitações: Resultado de modelo, dependente do fluxo de calor e da composição assumidos; Lauro et al. argumentam que sais e condições metaestáveis mudam a conta. · Modelo sem revisão final nesta versão e em debate com o grupo que defende o lago. · Conferida na fonte (texto integral), conferência automatizada
• Interpretação: O mapeamento geológico da superfície sobre os locais do suposto lago não achou sinais de modificação ligados a eles, o que Landis e Whitten consideram inconsistente com lago, embora não seja prova de que não haja água. [5] Seção 4.2
  Contexto: Imagens THEMIS, CTX e HiRISE da superfície dos depósitos em Ultimi Scopuli. · Limitações: Os autores reconhecem que a ausência de sinais na superfície não é evidência indiscutível contra derretimento na base. · Conferida na fonte (texto integral), conferência automatizada
• Incerto: Quais materiais causam os refletores brilhantes na base da calota sul segue sendo uma questão aberta, e novos dados observacionais são considerados essenciais para avaliar a hipótese de lagos atuais. [5] Texto de abertura
  Contexto: Avaliação de Landis e Whitten (2022) sobre o estado do debate até o artigo. · Limitações: Pode haver dados e trabalhos posteriores às fontes lidas. · Estado do debate conforme as fontes lidas, sem verificação de publicações mais recentes. · Conferida na fonte (texto integral), conferência automatizada

Fontes

1. Science 361, 490 (2018); versão do autor no arXiv — Radar evidence of subglacial liquid water on Mars
   Orosei, R. et al. · 2018 · Artigo científico original · lida na íntegra · consultada em 14/10/2026 DOI 10.1126/science.aar7268
2. Agência Espacial Europeia (ESA) — Mars Express detects liquid water hidden under planet's south pole
   ESA · 2018-07-25 · Divulgação científica · lida na íntegra · consultada em 14/10/2026
3. Nature Astronomy (2020); versão do autor no arXiv — Multiple subglacial water bodies below the south pole of Mars unveiled by new MARSIS data
   Lauro, S. E. et al. · 2020 · Artigo científico original · lida na íntegra · consultada em 14/10/2026 DOI 10.1038/s41550-020-1200-6
4. Cornell Center for Astrophysics and Space Science (pré-publicação no arXiv) — Explaining bright radar reflections below the Martian south polar layered deposits without liquid water
   Lalich, D. E.; Hayes, A. G.; Poggiali, V. · 2021 · Artigo científico original · lida na íntegra · consultada em 14/10/2026
5. Geophysical Research Letters (manuscrito aceito, no arXiv); Universidade do Colorado e Universidade Tulane — Geologic context of the bright MARSIS reflectors in Ultimi Scopuli, South Polar Layered Deposits, Mars
   Landis, M. E.; Whitten, J. L. · 2022 · Artigo científico original · lida na íntegra · consultada em 14/10/2026 DOI 10.1029/2022GL098724
6. Universidade Rutgers, Dartmouth College e Universidade de Washington (manuscrito submetido à GRL, no arXiv) — Thermophysical assessment on the feasibility of basal melting in the south polar region of Mars
   Ojha, L.; Buffo, J.; Journaux, B. · 2023 · Artigo científico original · lida na íntegra · consultada em 14/10/2026

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