{"id":3369,"date":"2020-07-31T05:15:25","date_gmt":"2020-07-31T05:15:25","guid":{"rendered":"http:\/\/ccvalg.pt\/astronomia\/wordpress\/?p=3369"},"modified":"2020-07-31T05:15:36","modified_gmt":"2020-07-31T05:15:36","slug":"exomars-encontra-novos-sinais-de-gases-na-atmosfera-marciana","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/ccvalg.pt\/astronomia\/wordpress\/2020\/07\/31\/exomars-encontra-novos-sinais-de-gases-na-atmosfera-marciana\/","title":{"rendered":"ExoMars encontra novos sinais de gases na atmosfera marciana"},"content":{"rendered":"\n
\"\"<\/a>
Impress\u00e3o de artista da sonda ExoMars TGO em Marte.
Cr\u00e9dito: ESA\/ATG medialab<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n

A miss\u00e3o ExoMars Trace Gas Orbiter da ESA detetou novos sinais de gases em Marte. Estes desvendam novos segredos sobre a atmosfera marciana e permitir\u00e3o uma determina\u00e7\u00e3o mais precisa da exist\u00eancia de metano, um g\u00e1s associado \u00e0 atividade biol\u00f3gica ou geol\u00f3gica, no planeta.<\/p>\n\n\n\n

A sonda TGO (Trace Gas Orbiter) estuda o Planeta Vermelho a partir de \u00f3rbita h\u00e1 mais de dois anos. A miss\u00e3o tem como objetivo entender a mistura de gases que comp\u00f5em a atmosfera marciana, com foco especial no mist\u00e9rio que envolve a presen\u00e7a de metano na regi\u00e3o.<\/p>\n\n\n\n

Enquanto isso, a sonda j\u00e1 detetou sinais nunca antes vistos de ozono (O3<\/sub>) e di\u00f3xido de carbono (CO2<\/sub>), com base num ano marciano completo de observa\u00e7\u00f5es do seu sens\u00edvel instrumento ACS (Atmospheric Chemistry Suite). As descobertas s\u00e3o relatadas em dois novos artigos publicados na Astronomy & Astrophysics, um liderado por Kevin Olsen, da Universidade de Oxford, Reino Unido, e outro liderado por Alexander Trokhimovskiy, do Instituto de Investiga\u00e7\u00e3o Espacial da Academia Russa de Ci\u00eancias, em Moscovo, na R\u00fassia.<\/p>\n\n\n\n

“Estas caracter\u00edsticas s\u00e3o intrigantes e surpreendentes,” diz Kevin. “Est\u00e3o na faixa exata do comprimento de onda em que esper\u00e1vamos ver os sinais mais fortes de metano. Antes desta descoberta, o elemento CO2<\/sub> era completamente desconhecido, e \u00e9 a primeira vez que o ozono \u00e9 identificado em Marte nesta parte da faixa de comprimento de onda infravermelho.”<\/p>\n\n\n\n

A atmosfera marciana \u00e9 dominada pelo CO2<\/sub>, que os cientistas observam para medir temperaturas, rastrear esta\u00e7\u00f5es do ano, explorar a circula\u00e7\u00e3o de ar e muito mais. O ozono – que forma uma camada na atmosfera superior em Marte e na Terra – ajuda a manter a qu\u00edmica da atmosfera est\u00e1vel. Tanto o CO2<\/sub> quanto o ozono foram observados em Marte por naves espaciais como a Mars Express da ESA, mas a sensibilidade requintada do instrumento ACS na sonda TGO foi capaz de revelar novos detalhes sobre como estes gases interagem com a luz.<\/p>\n\n\n\n

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Este gr\u00e1fico mostra um exemplo das medi\u00e7\u00f5es obtidas pelo instrumento ACS (Atmospheric Chemistry Suite) da sonda ExoMars TGO da ESA, contendo as assinaturas espectrais do di\u00f3xido de carbono (CO2<\/sub>) e do ozono (O3<\/sub>).
O painel de baixo mostra os dados (azul) e um modelo que melhor o corrrespondem (laranja).
O painel de cima modelou as contribui\u00e7\u00f5es de uma variedade de diferentes gases para esta gama espectral. As linhas mais profundas v\u00eam do vapor de \u00e1gua (azul claro). A caracter\u00edstica mais forte do O3<\/sub> (verde) est\u00e1 \u00e0 direita, e as linhas distintas do CO2<\/sub> (cinzento) aparecem \u00e0 esquerda. As localiza\u00e7\u00f5es das caracter\u00edsticas fortes do metano (laranja) tamb\u00e9m s\u00e3o aqui mostradas nas contribui\u00e7\u00f5es modeladas, embora o metano n\u00e3o seja observado nos dados da TGO.
Cr\u00e9dito: K. Olsen et al. (2020) <\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n

Observar o ozono na faixa em que a TGO procura metano \u00e9 um resultado totalmente imprevisto. Os cientistas j\u00e1 antes mapearam como o ozono marciano varia com a altitude. At\u00e9 agora, por\u00e9m, isto ocorreu em grande parte atrav\u00e9s de m\u00e9todos que dependem dos sinais do g\u00e1s no ultravioleta, uma t\u00e9cnica que s\u00f3 permite a medi\u00e7\u00e3o em grandes altitudes (mais de 20 km acima da superf\u00edcie).<\/p>\n\n\n\n

Os novos resultados do ACS mostram que \u00e9 poss\u00edvel mapear o ozono marciano tamb\u00e9m no infravermelho, por isso, o seu comportamento pode ser investigado em altitudes mais baixas para criar uma vis\u00e3o mais detalhada do papel do ozono no clima do planeta.<\/p>\n\n\n\n

Desvendar o mist\u00e9rio do metano<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Um dos principais objetivos da TGO \u00e9 explorar o metano. At\u00e9 ao momento, os sinais de metano marciano – espionados provisoriamente por miss\u00f5es como a Mars Express da ESA em \u00f3rbita, e o rover Curiosity da NASA na superf\u00edcie – s\u00e3o vari\u00e1veis e um tanto enigm\u00e1ticos.<\/p>\n\n\n\n

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A quest\u00e3o de como o metano \u00e9 criado e destru\u00eddo em Marte \u00e9 importante para entender as v\u00e1rias dete\u00e7\u00f5es e n\u00e3o-dete\u00e7\u00f5es de metano em Marte, com diferen\u00e7as tanto no tempo quanto na localiza\u00e7\u00e3o. Embora represente uma quantidade muito pequena do invent\u00e1rio atmosf\u00e9rico geral, o metano, em particular, cont\u00e9m pistas importantes para o atual estado de atividade do planeta.
Este gr\u00e1fico descreve algumas das maneiras poss\u00edveis de o metano ser adicionado ou removido da atmosfera.
Uma possibilidade interessante \u00e9 que o metano \u00e9 gerado por micr\u00f3bios. Se enterrado abaixo do solo, este g\u00e1s pode ser armazenado em forma\u00e7\u00f5es de gelo estruturadas conhecidas como clatratos e libertado para a atmosfera muito tempo depois.
O metano tamb\u00e9m pode ser gerado por rea\u00e7\u00f5es entre o di\u00f3xido de carbono e o hidrog\u00e9nio (que, por sua vez, pode ser produzido pela rea\u00e7\u00e3o da \u00e1gua e rochas ricas em olivina), por desgaseifica\u00e7\u00e3o magm\u00e1tica profunda ou por degrada\u00e7\u00e3o t\u00e9rmica de mat\u00e9ria org\u00e2nica antiga. Novamente, pode estar armazenado no subsolo e ser libertado atrav\u00e9s de fissuras \u00e0 superf\u00edcie. O metano tamb\u00e9m pode ficar preso em bolsas de gelo superficial, conhecidas como pergelissolo sazonal.
A radia\u00e7\u00e3o ultravioleta pode tanto gerar metano – atrav\u00e9s de rea\u00e7\u00f5es com outras mol\u00e9culas ou material org\u00e2nico j\u00e1 \u00e0 superf\u00edcie, como poeira comet\u00e1ria que cai sobre Marte – como quebr\u00e1-lo. As rea\u00e7\u00f5es ultravioletas na atmosfera superior (acima dos 60 km) e as rea\u00e7\u00f5es de oxida\u00e7\u00e3o na atmosfera mais baixa (abaixo dos 60 km) atuam para transformar o metano em di\u00f3xido de carbono, hidrog\u00e9nio e vapor de \u00e1gua, e levam a uma vida \u00fatil da mol\u00e9cula de aproximadamente 300 anos.
O metano tamb\u00e9m pode ser rapidamente distribu\u00eddo em redor do planeta pela circula\u00e7\u00e3o atmosf\u00e9rica, diluindo o seu sinal e dificultando a identifica\u00e7\u00e3o de fontes individuais. Dada a vida \u00fatil da mol\u00e9cula ao considerar os processos atmosf\u00e9ricos, quaisquer dete\u00e7\u00f5es atuais indicam que foi libertada h\u00e1 relativamente pouco tempo.
Mas tamb\u00e9m foram propostos outros m\u00e9todos de cria\u00e7\u00e3o e destrui\u00e7\u00e3o que explicam dete\u00e7\u00f5es mais localizadas e tamb\u00e9m permitem uma remo\u00e7\u00e3o mais r\u00e1pida do metano na atmosfera, mais perto da superf\u00edcie do planeta. A poeira \u00e9 abundante na atmosfera abaixo dos 10 km e pode desempenhar um papel, juntamente com intera\u00e7\u00f5es diretamente com a superf\u00edcie. Por exemplo, uma ideia \u00e9 que o metano se difunde ou se “infiltra” atrav\u00e9s da superf\u00edcie em regi\u00f5es localizadas, e \u00e9 absorvido de volta para o reg\u00f3lito da superf\u00edcie. Outra ideia \u00e9 que fortes ventos que levam \u00e0 eros\u00e3o da superf\u00edcie do planeta permitem que o metano reaja rapidamente com os gr\u00e3os de poeira, removendo a assinatura do metano. As tempestades sazonais de poeira e os “diabos marcianos” tamb\u00e9m pode acelerar este processo.
A explora\u00e7\u00e3o continuada em Marte – a partir de \u00f3rbita e \u00e0 superf\u00edcie – juntamente com experi\u00eancias laboratoriais e simula\u00e7\u00f5es, vai ajudar os cientistas a melhor entender os diferentes processos envolvidos na produ\u00e7\u00e3o e destrui\u00e7\u00e3o do metano.
Cr\u00e9dito: ESA <\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n

Embora tamb\u00e9m possa ser gerado por processos geol\u00f3gicos, a maior parte do metano na Terra \u00e9 produzido pela vida, das bact\u00e9rias ao gado e \u00e0 atividade humana. Detetar metano noutros planetas \u00e9, portanto, extremamente empolgante. Isto \u00e9 especialmente verdadeiro, considerando que o g\u00e1s se decomp\u00f5e em cerca de 400 anos, o que significa que qualquer metano presente deve ter sido produzido ou libertado num passado relativamente recente.<\/p>\n\n\n\n

“Descobrir um sinal imprevisto de CO2<\/sub>, onde procuramos metano, \u00e9 significativo,” diz Alexander Trokhimovskiy. “Este sinal n\u00e3o foi tido em considera\u00e7\u00e3o antes e, portanto, pode ter desempenhado um papel importante na dete\u00e7\u00e3o de pequenas quantidades de metano em Marte.”<\/p>\n\n\n\n

\"\"\/<\/a>
Este gr\u00e1fico mostra uma nova caracter\u00edstica espectral do CO2<\/sub>, nunca antes observada em laborat\u00f3rio, descoberta na atmosfera marciana pelo instrumento ACS (Atmospheric Chemistry Suite) a bordo da sonda TGO da ESA.
O gr\u00e1fico mostra a totalidade da banda de absor\u00e7\u00e3o do dipolo magn\u00e9tico da mol\u00e9cula 16<\/sup>O12<\/sup>C16<\/sup>O (um dos v\u00e1rios “is\u00f3topologos” do CO2<\/sub>).
O painel de cima mostra o espectro ACS (a preto) juntamente com a contribui\u00e7\u00e3o modelada do CO2<\/sub> e da H2<\/sub>O (a azul); o modelo \u00e9 baseado na base de dados HITRAN 2016.
O painel de baixo mostra a diferen\u00e7a entre os dados e o modelo, ou residuais, revelando a estrutura da banda de absor\u00e7\u00e3o em detalhe. As posi\u00e7\u00f5es calculadas das linhas espectrais est\u00e3o marcadas por setas, em cores diferentes correspondendo a diferentes “ramos” da banda de absor\u00e7\u00e3o (o vermelho corresponde ao ramo-P, verde ao ramo-Q e o azul ao ramo-R).
Cr\u00e9dito: A. Trokhimovskiy et al. (2020) <\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n

As observa\u00e7\u00f5es analisadas por Alexander, Kevin e os seus colegas foram realizadas, principalmente, em momentos diferentes daqueles que apoiam as dete\u00e7\u00f5es de metano marciano. Al\u00e9m disso, os dados da TGO n\u00e3o podem explicar grandes plumas de metano, apenas quantidades menores – e, portanto, atualmente n\u00e3o h\u00e1 desacordo direto entre as miss\u00f5es.<\/p>\n\n\n\n

“De facto, estamos a trabalhar ativamente na coordena\u00e7\u00e3o de medi\u00e7\u00f5es com outras miss\u00f5es,” esclarece Kevin. “Em vez de contestar qualquer reivindica\u00e7\u00e3o anterior, esta descoberta \u00e9 um motivador para todas as equipas olharem mais de perto – quanto mais soubermos, mais precisa e profundamente podemos explorar a atmosfera de Marte.”<\/p>\n\n\n\n

Perceber o potencial da ExoMars<\/strong><\/p>\n\n\n\n

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Marte tem aproximadamente metade do tamanho da Terra em termos de di\u00e2metro e uma atmosfera bastante mais fina, com um volume atmosf\u00e9rico inferior a 1% do da Terra. A composi\u00e7\u00e3o atmosf\u00e9rica tamb\u00e9m \u00e9 significativamente diferente: principalmente di\u00f3xido de carbono, enquanto a Terra \u00e9 rica em azoto e oxig\u00e9nio. A atmosfera evoluiu: evid\u00eancias \u00e0 superf\u00edcie sugerem que Marte j\u00e1 foi muito mais quente e “molhado”.
Compreender se a vida j\u00e1 pode ter existido em tais condi\u00e7\u00f5es \u00e9 um dos grandes t\u00f3picos da explora\u00e7\u00e3o de Marte, e tamb\u00e9m para a miss\u00e3o ExoMars da ESA-Roscosmos. O orbitador TGO \u00e9 capaz de “cheirar” os tra\u00e7os de gases do planeta – que constituem menos de 1% do volume da atmosfera de um planeta – em quantidades min\u00fasculas. Embora corresponda a uma quantidade muito pequena do invent\u00e1rio atmosf\u00e9rico global, o metano em particular det\u00e9m pistas da atividade atual do planeta.
Na Terra, os organismos vivos libertam grande parte do metano do planeta. \u00c9 tamb\u00e9m o componente principal dos reservat\u00f3rios do g\u00e1s hidrocarboneto que ocorrem naturalmente e \u00e9 tamb\u00e9m fornecido por atividade vulc\u00e2nica e hidrotermal. Devido ao papel fundamental que a biologia natural desempenha na produ\u00e7\u00e3o do metano na Terra, a confirma\u00e7\u00e3o da exist\u00eancia do metano em Marte, e a distin\u00e7\u00e3o das suas potenciais fontes, \u00e9 uma das principais prioridades da sonda ExoMars Trace Gas Orbiter.
Os planetas neste gr\u00e1fico n\u00e3o est\u00e3o \u00e0 escala. Os valores atmosf\u00e9ricos de Marte s\u00e3o os medidos pelo rover Curiosity da NASA.
Cr\u00e9dito: ESA <\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n

Al\u00e9m do metano, as descobertas destacam o quanto vamos aprender sobre Marte como resultado do programa ExoMars.<\/p>\n\n\n\n

“Essas descobertas permitem-nos construir uma compreens\u00e3o mais completa do nosso vizinho planet\u00e1rio,” acrescenta Alexander. “Ozono e CO2<\/sub> s\u00e3o importantes na atmosfera de Marte. Ao n\u00e3o contabilizar adequadamente estes gases, corremos o risco de descaracterizar os fen\u00f3menos ou propriedades que vemos.”<\/p>\n\n\n\n

Al\u00e9m disso, a surpreendente descoberta da nova banda de CO2<\/sub>em Marte, nunca antes observada em laborat\u00f3rio, fornece informa\u00e7\u00f5es interessantes para aqueles que estudam como as mol\u00e9culas interagem entre si e com a luz – e buscam as impress\u00f5es digitais qu\u00edmicas exclusivas destas intera\u00e7\u00f5es no espa\u00e7o.<\/p>\n\n\n\n

“Juntos, estes dois estudos d\u00e3o um passo significativo no sentido de revelar as verdadeiras caracter\u00edsticas de Marte: em dire\u00e7\u00e3o a um novo n\u00edvel de precis\u00e3o e compreens\u00e3o,” diz Alexander.<\/p>\n\n\n\n

Colabora\u00e7\u00e3o bem-sucedida na busca pela vida<\/strong><\/p>\n\n\n\n

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Impress\u00e3o de artista do rover ExoMars (plano da frente), da plataforma de ci\u00eancia \u00e0 superf\u00edcie (plano de fundo) e do orbitador TGO (topo). N\u00e3o est\u00e1 \u00e0 escala.
Cr\u00e9dito: ESA\/ATG medialab <\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n

Como o pr\u00f3prio nome sugere, a TGO tem como objetivo caracterizar quaisquer gases vestigiais na atmosfera de Marte que possam surgir de processos geol\u00f3gicos ou biol\u00f3gicos ativos no planeta e identificar a sua origem.<\/p>\n\n\n\n

O programa ExoMars consiste em duas miss\u00f5es: a TGO, lan\u00e7ada em 2016 e que ser\u00e1 acompanhada pelo rover Rosalind Franklin e pela plataforma de pouso Kazachok, com previs\u00e3o de descolagem em 2022. Estes instrumentos levar\u00e3o instrumentos complementares ao ACS para a superf\u00edcie marciana, examinando a atmosfera do planeta de uma perspetiva diferente e partilhando o objetivo principal do programa ExoMars: procurar sinais de vida passada ou presente no Planeta Vermelho.<\/p>\n\n\n\n

“Estas descobertas s\u00e3o o resultado direto de uma colabora\u00e7\u00e3o extremamente bem-sucedida e cont\u00ednua entre cientistas europeus e russos como parte da miss\u00e3o ExoMars,” diz o cientista do projeto TGO da ESA, H\u00e5kan Svedhem. “Estabeleceram novos padr\u00f5es para futuras observa\u00e7\u00f5es espectrais e ajudar-nos-\u00e3o a criar uma imagem mais completa das propriedades atmosf\u00e9ricas de Marte – incluindo onde e quando pode ser encontrado metano, o que permanece uma quest\u00e3o fundamental na explora\u00e7\u00e3o de Marte.”<\/p>\n\n\n\n

“Al\u00e9m disso, estas descobertas levar\u00e3o a uma an\u00e1lise completa de todos os dados relevantes que recolhemos at\u00e9 ao momento – e a perspetiva de novas descobertas dessa maneira \u00e9, como sempre, muito emocionante. Cada informa\u00e7\u00e3o revelada pela miss\u00e3o ExoMars Trace Gas Orbiter marca o progresso em dire\u00e7\u00e3o a uma compreens\u00e3o mais precisa de Marte e coloca-nos um passo mais perto de desvendar os mist\u00e9rios remanescentes do planeta.”<\/p>\n\n\n\n

\/\/ ESA (comunicado de imprensa)<\/a>
\/\/ Artigo cient\u00edfico #1 (Astronomy & Astrophysics)<\/a>
\/\/ Artigo cient\u00edfico #1 (arXiv.org)<\/a>
\/\/ Artigo cient\u00edfico #2 (Astronomy & Astrophysics)<\/a><\/p>\n\n\n\n

Saiba mais:<\/h4>\n\n\n\n

Not\u00edcias relacionadas:<\/strong>
SPACE.com<\/a>
astrobiology web<\/a>
PHYSORG<\/a><\/p>\n\n\n\n

ExoMars TGO:<\/strong>
ESA<\/a>
Wikipedia<\/a><\/p>\n\n\n\n

Rover Rosalind Franklin (ExoMars 2020):<\/strong>
ESA<\/a>
Wikipedia<\/a><\/p>\n\n\n\n

Marte:<\/strong>
Wikipedia<\/a><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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