SERÁ QUE AS MISTERIOSAS PLUMAS DE MARTE SÃO PROVOCADAS PELO CLIMA ESPACIAL?
24 de maio de 2016
Exemplos de observações terrestres da misteriosa pluma observada no dia 21 de março de 2012 (canto superior direito) e observações do vento solar pela Mars Express durante março e abril de 2012 (canto inferior direito).
Os gráficos à esquerda representam a região visível da Terra na época (verde), o lado noturno de Marte (cinzento) e o magnetismo crustal da superfície (cores de fundo e escala). A caixa branca indica a área onde a pluma foi observada. Em conjunto, estes gráficos mostram que as observações terrestres feitas durante o dia marciano, ao longo do terminador do amanhecer, enquanto as observações da sonda foram feitas ao longo do terminador do anoitecer, cerca de meio-"dia" marciano mais tarde.
No gráfico de baixo está a zona coberta pela Mars Express durante um período de recolha de dados no dia 20 de março.
O gráfico no canto inferior direito mostra várias propriedades medidas pela Mars Express, incluindo a densidade dos protões do vento solar (topo), velocidade (segunda linha), e pressão dinâmica (terceira linha). Os picos marcados pela linha azul horizontal indicam o aumento nas propriedades do vento solar como resultado do impacto da ejeção de massa coronal. As deteções positivas são marcadas a vermelho, as não-deteções a preto (o tamanho do símbolo indica a qualidade avaliada da observação).
Crédito: imagens visuais - D. Parker (grande imagem de Marte e inserção de baixo) e W. Jawesche
(inserção de topo); todos os outros gráficos, cortesia de D. Andrews
(clique na imagem para ver versão maior)
Cientistas da Mars Express dizem que as misteriosas nuvens a alta altitude, que apareceram de repente na atmosfera marciana já por diversas ocasiões, podem estar ligadas ao clima espacial.
Astrónomos amadores, usando telescópios cá na Terra, foram os primeiros a relatar uma pluma invulgar em 2012 que alcançou grandes altitudes acima da superfície de Marte - cerca de 250 km. A característica desenvolveu-se em menos de 10 horas, cobrindo uma área com até 1000x500 km e permaneceu visível durante mais ou menos 10 dias.
A altitude extrema representa uma espécie de problema no que respeita à explicação das características: é muito mais acima do que as típicas nuvens de dióxido de carbono congelado, que se pensa serem capazes de se formar na atmosfera. Com efeito, esta grande altitude corresponde à ionosfera, onde a atmosfera interage diretamente com o vento solar incidente composto por partículas atómicas carregadas eletricamente.
A especulação quanto à sua causa incluiu circunstâncias atmosféricas excecionais, emissões aurorais, associações com anomalias locais da crosta ou um impacto de meteorito, mas até agora não era possível identificar a origem.
Infelizmente, as sondas em órbita de Marte não estavam na posição certa para ver a pluma de 2012, mas os cientistas observaram agora medições de plasma e do vento solar recolhidas pela Mars Express durante essa altura. Eles encontraram evidências de uma grande "ejeção de massa coronal" (ou EMC), oriunda do Sol, atingindo a atmosfera marciana no lugar certo e por volta da hora certa.
"As nossas observações de plasma dizem-nos que havia um evento de clima espacial grande o suficiente para impactar Marte e aumentar a fuga de plasma da atmosfera do planeta," afirma David Andrews do Instituto Sueco de Física Espacial e o autor principal do artigo que apresenta os resultados da Mars Express.
"Mas nós não fomos capazes de ver quaisquer assinaturas na ionosfera que possamos atribuir categoricamente à presença desta pluma. Um dos problemas é que a pluma foi vista no limite dia-noite, por cima de uma região conhecida por ter fortes campos magnéticos crustais, onde sabemos que a ionosfera é geralmente muito perturbada, por isso, a procura de assinaturas 'extra' é bastante complexa."
Além do mais, os cientistas analisaram as hipóteses destes dois eventos relativamente raros - uma EMC grande e veloz colidir com Marte, e a pluma misteriosa - ocorrerem ao mesmo tempo. Eles pesquisaram nos arquivos eventos semelhantes, mas são raros.
Por exemplo, o Telescópio Espacial Hubble observou uma pluma alta similar em maio de 1997, ao mesmo tempo que uma EMC atingia a Terra. Apesar dessa EMC ter sido amplamente estudada, não existem informações obtidas por sondas marcianas para avaliar a escala do seu impacto no Planeta Vermelho.
Da mesma forma, foram detetadas EMCs em Marte sem relatos de qualquer pluma associada, embora as mudanças na distância e visibilidade do planeta a partir da Terra tornem difíceis a obtenção de boas imagens terrestres em todos os momentos. "Ainda não sabemos que física está aqui em jogo, mas dada a altitude da pluma, pensamos que as interações de plasma devem ser importantes," acrescenta David.
"Uma ideia é que uma EMC veloz provoca uma perturbação significativa na ionosfera, fazendo com que a poeira e os grãos de gelo que residem a altas altitudes na atmosfera superior sejam empurradas pelo plasma ionosférico e pelos campos magnéticos, elevados de seguida para altitudes ainda maiores por carga elétrica. Isto pode levar a um efeito de pluma que é significativo o suficiente para ser detetado da Terra pelos astrónomos."
"Os responsáveis podem ser vários processos, mas se estas plumas são realmente alimentadas por perturbações do clima espacial, isto acrescenta um ângulo importante no nosso conhecimento de como Marte pode ter perdido grande parte da sua atmosfera no passado, passando de um mundo quente e húmido para o planeta frio, seco e poeirento que é hoje," comenta Dmitri Titov, cientista do projeto Mars Express.
"A pluma também enfatiza o potencial científico do acompanhamento contínuo de Marte, tanto por orbitadores como por observatórios terrestres. Em particular, vamos agora usar a webcam da Mars Express para uma cobertura mais frequente do planeta."
Observações de uma característica misteriosa parecida com uma pluma (marcada com a seta amarela) no limbo do Planeta Vermelho no dia 20 de março de 2012. A observação foi feita pelo astrónomo W. Jaeschke. A imagem mostra o polo norte em baixo e o polo sul no topo.
Crédito: W. Jaeschke
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