Em poucos meses, uma tempestade de poeira planetária pode cobrir Marte, bloqueando a luz do sol e ocultando suas características. Embora as tempestades de poeira locais sejam bastante comuns, as tempestades de poeira globais são mais raras, ocorrendo em momentos irregulares que já haviam desafiado a previsão.
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Mas estudando o movimento dos planetas no sistema solar, os cientistas podem ter uma nova ferramenta para prever futuras tempestades.
As tempestades de poeira globais podem estar ligadas ao movimento de Marte em torno do centro gravitacional do sistema solar. Embora o sol seja o residente mais massivo, o peso adicional de seus satélites significa que seu núcleo não é o ponto médio do sistema. Até o sol deve circundar o centro gravitacional do sistema solar, causando uma leve oscilação na órbita da estrela. Esta oscilação foi tentativamente ligada às suas manchas solares, mas pela primeira vez, os pesquisadores também estão ligando-a ao clima em um planeta.
James Shirley, um cientista atmosférico do Laboratório de Propulsão a Jato da NASA na Califórnia, compara o movimento de Júpiter e do Sol, os maiores objetos do sistema solar, a um par de patinadores de gelo de mãos dadas enquanto rodopiam um ao outro Centro de gravidade. No sistema solar, no entanto, todos os planetas contribuem um pouco para a brincadeira.
"É uma espécie de dança grande, não são apenas os dois pequenos dançarinos de gelo", diz Shirley.
Os dançarinos trocam energia, embora sua energia combinada permaneça constante. Shirley e seus colegas descobriram que o mesmo é verdadeiro para Marte, que pode ganhar ou perder energia rotacional e orbital enquanto se move através do sistema solar. A energia adicionada ao planeta pode fornecer o impulso necessário para mudar as rajadas de poeira regionais para tempestades em todo o planeta que podem durar meses.
Grandes tempestades de poeira ocorrem tipicamente durante o verão marciano, e os cientistas já sabiam que as tempestades de poeira provavelmente cresceriam de grandes a planetas quando o verão coincidisse com a aproximação mais próxima do planeta com o sol. Mas as tempestades não ocorrem toda vez que Marte se aproxima do sol. Shirley e sua equipe descobriram que as tempestades ocorrem apenas quando o planeta está mais próximo do centro do sistema solar, não do sol; anos, quando o coração do sistema está mais longe do planeta, escapam das tempestades de poeira globais. O crescimento explosivo de regional para global, Shirley e seus colegas dizem, pode ser devido à atmosfera marciana recebendo energia da dança do sistema solar.
Mark Lemmon, um cientista planetário que estuda atmosferas na Texas A & M University, fornece o que ele chama de analogia imperfeita, a de puxar o tapete de alguém. Se o planeta recebe mais energia, o que faz com que a superfície gire mais rápido, a atmosfera pode fazer o oposto e diminuir a velocidade, assim como uma pessoa que caminha sobre um tapete pára quando é rapidamente removida. O contrário também é verdade; se a superfície diminui, a atmosfera pode girar mais rápido. A energia relativa adicional entre os dois pode ser suficiente para fazer com que as tempestades regionais se fundam numa monstruosidade global.
Lemmon, que não esteve envolvido na pesquisa atual, compara as tempestades de poeira em todo o planeta com o vento na direção de um grande incêndio florestal, com trechos de fumaça bloqueando o sol. As rajadas seriam pequenas para os padrões terrestres, a cerca de 22 milhas por hora, o bastante para jogar poeira no ar. A luz ainda passaria, mas o próprio sol estaria escondido.
"Seria incrivelmente nebuloso", diz ele. "As características do horizonte distante apenas desaparecem na poeira."
O Hubble capturou essas imagens de Marte antes (à esquerda) e durante (à direita) uma tempestade de poeira em Marte. Essas tempestades acabam com as características do planeta e duram semanas ou meses de cada vez. (NASA) Embora os rovers no solo não sejam capazes de dizer a diferença entre uma tempestade local e uma global, Lemmon diz que eles podem coletar dados que podem ajudar os cientistas a entender melhor o clima de Marte. O Opportunity Rover da NASA, junto com seu agora gêmeo Spirit, já experimentou uma leve tempestade global em 2007. Como o par usa a energia solar, os engenheiros da Terra mantiveram vigilância atenta sobre seu consumo de energia.
De acordo com Lemmon, enquanto os ventos dissipavam os painéis solares do Spirit pouco antes da tempestade, permitindo que funcionasse mais ou menos normalmente, o Opportunity passava por dias tranqüilos onde não realizava ciência nem se comunicava com a Terra para economizar energia. O rover Curiosity da NASA, que depende da energia nuclear, deve ser capaz de passar por quaisquer tempestades que duram meses.
Apesar das previsões, a localização do pó marciano pode dificultar a tempestade. Uma das razões pelas quais as tempestades globais de poeira ocorrem irregularmente pode ser porque as tempestades anteriores espalharam a poeira para lugares onde os ventos não a captam. Nesse caso, a tempestade prevista poderia ser um fracasso.
"A distribuição de poeira na superfície é um curinga", diz Shirley.
Enquanto o primeiro artigo de Shirley na série, que previu a próxima tempestade, foi publicado no periódico Icarus, sua segunda parte calculando o impacto da dança do sistema solar ainda está em processo de submissão. Ele adverte que ainda não passou pela revisão por pares que ajuda os cientistas a moldar e refinar suas pesquisas.
Se a tempestade prometida não ocorrer este ano, os cientistas estão pedindo por outra, talvez ainda mais poderosa, em 2018, quando a temporada de tempestades de poeira se alinha novamente com o centro do sistema solar. Essa tempestade deve ser 30 a 40 por cento maior do que o esperado este ano. Se nenhum ano experimenta uma tempestade de poeira, então Shirley diz que estará de volta à prancheta. Ainda assim, até mesmo uma previsão fracassada ajudará os cientistas a entender melhor o que está acontecendo na atmosfera marciana.
"A ciência avança ao falhar às vezes", diz ele.
