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O sol roubou parte da atmosfera de Marte e a NASA estava assistindo

Para a maioria dos robôs da NASA e em torno de Marte, 8 de março de 2015 foi apenas mais um domingo. Enquanto o planeta vermelho continuava sua marcha lenta ao redor do sol, uma explosão de material solar atingiu a atmosfera. Não é grande coisa - tais mudanças no clima solar são muito comuns.

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Mas para uma sonda em órbita, 8 de março foi um dia de história marciana em formação.

A missão de Atmosfera de Marte e Evolução Volátil da NASA (MAVEN) estava observando de perto quando a explosão solar removeu parte da atmosfera já rarefeita do planeta. Suas observações reforçam as suspeitas dos cientistas de que a atividade solar é um importante ator na formação da atmosfera de Marte, uma descoberta que é ainda mais estimulante quando vista com um olho extremamente paciente.

Isso porque, há bilhões de anos, acreditava-se que o jovem sol era muito mais ativo, soltando tempestades solares com mais frequência e intensidade do que agora. Dada essa nova compreensão de como o sol afeta Marte, parece provável que um tempestuoso sol adolescente pudesse ser a razão pela qual Marte passou de quente e úmido ao frio e estéril mundo que vemos hoje.

Durante a tempestade solar de março, MAVEN viu como partículas carregadas na atmosfera do planeta vermelho foram sugadas e rodadas. Os íons planetários foram lançados no espaço, ligados a "cordas de fluxo" magnéticas semelhantes a gavinhas, com mais de 3.000 milhas de comprimento. O material da atmosfera escapou a velocidades muito mais altas que o normal durante este evento.

A explosão solar alterou dramaticamente o fraco ambiente magnético do planeta vermelho e afetou também a atmosfera superior. Dada a magnitude do impacto do Sol em Marte, parece provável que tais explosões tenham sido um contribuidor significativo - até mesmo dominante - para as mudanças climáticas no planeta vermelho.

Na Terra, a vida prospera em parte porque é mantida quente e aconchegante sob uma manta de atmosfera relativamente densa, contendo uma mistura de gases aprisionadores de calor. A atmosfera moderna de Marte contém principalmente dióxido de carbono, um potente gás de efeito estufa, mas é substancialmente mais fino, deixando a superfície fria demais para suportar grandes massas de água, considerado um ingrediente essencial para a vida.

Considerando a enxurrada de evidências de água líquida em Marte antigo, os astrônomos suspeitam que o planeta deve ter uma atmosfera mais espessa em algum momento no passado. A questão-chave é se o período de tempo para este período quente e úmido, conforme definido pelos dados dos experimentos de superfície, corresponde ao período de tempo para uma atmosfera mais amistosa.

Além disso, os cientistas precisam saber se uma atmosfera que poderia sustentar a proporção certa de luz, temperatura e água era estável por tempo suficiente para que a vida se estabelecesse, diz David Brain, um co-investigador da equipe do MAVEN.

É mais provável que a maior parte da perda atmosférica do planeta tenha ocorrido no primeiro bilhão ou meio bilhão e meio de sua existência, diz Brain. Os novos dados do MAVEN devem ajudar os cientistas a descobrir variações na taxa de fuga atmosférica e como isso pode ter mudado com o tempo. Então eles podem trabalhar para trás e identificar melhor o prazo para quando Marte tivesse uma atmosfera mais espessa.

O Mars Rover Curiosity, da Nasa, tirou uma selfie em um de seus locais de perfuração dentro da Gale Crater, apresentado aqui como uma projeção de "pequeno planeta" que mostra o horizonte como um círculo. (NASA / JPL-Caltech / MSSS) Estratos de rocha no primeiro plano desta imagem da curiosidade de Marte mergulham em direção à base do Monte Sharp, uma montanha de 18 mil pés de altura dentro da Cratera da Galé. Os estratos indicam o fluxo de água líquida em direção a uma bacia - evidência de que a cratera já abrigou um grande lago. (NASA / JPL-Caltech / MSSS) A missão Pheonix da NASA pousou perto da calota polar norte em 2008. Estas duas imagens mostram uma vala escavada em junho daquele ano que expôs pedaços de gelo abaixo da superfície, visíveis no sombrio canto inferior esquerdo no tiro à esquerda. O gelo sublimado quando exposto ao ar e desapareceu totalmente quatro dias depois. (NASA / JPL-Caltech / Universidade do Arizona / Texas A & M University) A Mars Exploration Rover Opportunity tirou essa imagem de concreções minerais ricas em ferro apelidadas de blueberries na Fram Crater. As esférulas forneceram evidências precoces de que a água pode ter fluído na antiga Marte, como os cientistas acham que são depósitos minerais que se formam quando a água escorre pelas rochas. (NASA / JPL-Caltech / Cornell / USGS) Estrias escuras e estreitas fluem para baixo nas paredes da Cratera Horowitz nesta imagem da Mars Reconnaissance Orbiter. Essas estrias são provavelmente causadas por fluxos sazonais de água fria e salgada nos dias atuais de Marte. (NASA / JPL-Caltech / Univ. Do Arizona) Geada de dióxido de carbono decora ravinas parecidas com penas nas planícies do norte de Marte neste tiro do Mars Reconnaissance Orbiter. (NASA / JPL-Caltech / Univ. Do Arizona) Um gráfico baseado em dados do MAVEN mostra como a atmosfera de Marte teria ficado em ultravioleta durante um estreito encontro de outubro de 2014 com o cometa C / 2013 A1 Siding Spring. O cometa provocou uma chuva de meteoros em Marte que ionizou o magnésio na atmosfera. (NASA / Univ. Do Colorado) O Mars Reconnaissance Orbiter tirou essa imagem de camadas de rochas sedimentares e areia soprada pelo vento em Valles Marineris. (NASA / JPL-Caltech / Univ. Do Arizona)

Uma melhor compreensão da atmosfera de Marte poderia levar a revelações sobre a Terra e outros planetas também.

“O que é excitante para mim é a ideia de Marte como laboratório”, diz Brain. “Uma vez que nossos modelos são realmente confiáveis, podemos aplicá-los em novas situações.”

Por exemplo, esses modelos aprimorados podem levar a novos insights sobre Vênus, que possui um campo magnético igualmente fraco. Eles também podem oferecer pistas de como a Terra interage durante o sol durante os flips em seu campo magnético. E em vez de apenas olhar como o sol afeta Marte, os cientistas planejam perguntar o que suas observações revelam sobre o sol.

Descobertas sobre a tempestade solar de março são apenas a ponta do iceberg - o estudo está sendo divulgado junto com outros três resultados sobre a atmosfera de Marte na Science e 44 artigos adicionais na Geophysical Research Letters .

Um estudo investigou a recém-descoberta aurora no estilo das luzes do norte no planeta vermelho - um fenômeno difuso que parece ser dirigido pelo campo magnético escasso perto da crosta do planeta. Outro artigo mostra os resultados do flerte de MAVEN com a atmosfera superior de Marte, que forneceu dados que ajudam os cientistas a entender a física que mantém as partículas dentro da atmosfera.

Um quarto estudo analisa a poeira em várias altitudes, sugerindo que as partículas de poeira presas na atmosfera marciana são, na verdade, de outros planetas.

E as descobertas podem continuar: a missão da MAVEN foi estendida até setembro de 2016, e os cientistas ainda têm muito mais dados da campanha inicial de observação para analisar. Para Brain e seus colegas, as informações que estão vendo são nada menos que emocionantes.

“Cada conjunto de dados individual está entre os melhores ou os melhores que já vi em qualquer planeta”, diz Brain, que é regularmente informado pelos cientistas da Terra que eles gostariam que tivessem observações semelhantes para o nosso próprio planeta.

E mesmo com a enorme quantidade de informação divulgada esta semana, os dados sugerem que há muito mais mistérios marcianos para resolver, diz Bruce Jakosky, principal investigador do MAVEN. "Este é um reconhecimento de que o ambiente de Marte é muito complexo", diz ele. "Achamos que ainda há muita coisa para aprender."

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