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Sonda desvenda segredos de curiosa nuvem gigante em Marte

Todas as manhãs, nuvem se forma e se expande até atingir 1.800 km de extensão, 150 km de comprimento e 45 km de altura, porém se dissipa por completo em poucas horas. Explicação está relacionada à topografia do planeta.

Imagens captadas em 17 e 19 de julho de 2020 pela Mar Express mostram a nuvem expandida, que pode chegar a 1.800 km de extensão. Crédito: ESA/GCP/UPV/EHU Bilbao

Em Marte, a cada primavera, uma nuvem alongada especial, formada de partículas de gelo em suspensão, emerge nas proximidades do imenso vulcão  altura Arsia Mons, que tem 20 km de altura. A nuvem rapidamente se expande até alcançar centenas de quilômetros de altura, mas após algumas horas desfaz-se naturalmente. Agora, um novo estudo de longa duração está revelando os segredos da nuvem com um grau de detalhamento inédito. A pesquisa foi feita com uma câmera  da sonda Mars Express, da Agência Espacial Europeia (ESA), e publicada na revista Journal of Geophysical Research.

Com cerca de 1.800 km de comprimento e 150 km de largura, a nuvem se forma quando o vento é forçado para cima devido às características topográficas (como a presença de montanhas ou vulcões) do terreno. Nuvens formadas por este mecanismo são chamadas de orográficas. A nuvem se forma a partir da perturbação atmosférica que é impulsionada pelo vulcão Arsia Mons. O ar úmido é conduzido pelos flancos do vulcão em correntes ascendentes, que ao chegarem posteriormente em altitudes mais elevadas e muito mais frias, condensam-se. 

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Batizado de “nuvem expandida de Arsia Mons“, o fenômeno segue  um ciclo diário e rápido, que se repete todas as manhãs durante vários meses. A nuvem expandida começa a crescer antes do nascer do Sol na encosta oeste de Arsia Mons  e depois  se expande na direção oeste por duas horas e meia. Quando está a um altitude de 45km, o crescimento se dá a uma velocidade notável:  mais de 600 km/h . Em seguida, a nuvem para de se expandir e é  é levada a oeste, pelos ventos de alta altitude. No final da manhã, à medida que a temperatura do ar aumenta com o Sol nascente, ela evapora.

Surpreendentemente, Arsia Mons, que fica ao sul do Equador de Marte, é o único local de latitude baixa no planeta  onde as nuvens são vistas nesta época do ano  e o único, entre os numerosos vulcões semelhantes na região, a possuir nuvens deste tipo. 

Imagem da Mars Express mostra a nuvem expandida subindo pela atmosfera. ESA/CNES/CNRS/IAS

A sonda enviou imagens impressionantes desse curioso manto branco, registrando diariamente  seu surgimento e seu desaparecimento. Mas observar a nuvem em sua totalidade é algo complexo. A dinâmica atmosfera de Marte muda rapidamente, e as órbitas de muitas sondas impõem restrições quanto ao que pode ser observado, o que limita o conhecimento sobre os fatores que fazem com que elas se formem e se transformem. 

Para contornar esses obstáculos, os pesquisadores usaram uma das “ferramentas secretas” da Mars Express: a Câmera de Monitoramento Visual, ou VMC. Apelidada de Mars Webcam, a VMC tem uma resolução semelhante à de uma webcam de um computador padrão de 2003. Inicialmente instalada em 2003 para confirmar a separação do módulo de pouso Beagle 2 da Mars Express, a câmera foi reativada somente anos depois, com o propósito de produzir imagens  de divulgação da pesquisa espacial.

Mas, recentemente, a VCM voltou a ser classificada como câmera destinada à pesquisa científica.  Segundo o autor principal das novas descobertas, Jorge Hernández Bernal, da Universidade do País Basco, apesar de sua baixa resolução espacial, ela tem um amplo campo de visão, fundamental para observação do quadro geral em diferentes horas do dia. “É maravilhosa para acompanhar a evolução de um recurso ao longo de longos períodos de tempo e pequenos intervalos. Como resultado, pudemos estudar a nuvem inteira, ao longo de vários ciclos de vida”, diz.

Segundo os cientistas, a VMC permite aos cientistas rastrear nuvens, monitorar tempestades de poeira, sondar nuvens e estruturas de poeira na atmosfera marciana, explorar mudanças nas calotas polares do planeta e muito mais. “O retorno ao uso científico  não apenas corrobora com as ferramentas principais da Mars Express para a exploração de Marte, como também adiciona um novo valor à essa missão de longa data que, desde 2003, tem revelado mais sobre o Planeta Vermelho”, conta.

Marte é o planeta cujo sistema climático é mais similar ao da Terra.  Ainda assim, os dois planetas demonstram diferenças intrigantes. “Embora nuvens orográficas sejam comumente observadas na Terra, elas não alcançam tamanhos tão grandes, com uma dinâmica tão vívida”, diz Agustin. “Compreender esta nuvem nos dá a oportunidade animadora de tentar replicar a formação da nuvem com modelos que irão melhorar nosso conhecimento dos sistemas climáticos em Marte e na Terra.”

O trabalho da equipe de pesquisa utilizou também as observações feitas por  dois outros instrumentos da Mars Express, o OMEGA e o HRSC, além de registros feitas por outras sondas, tais como a Mars Atmosphere and Volatile Evolution (MAVEN) , a Mars Reconnaissance Orbiter (MRO) e a missão  Viking 2, todas da Nasa, além da sonda Mars Orbiter Mission,  da Organização de Pesquisa Espacial Indiana. “Ficamos especialmente entusiasmados quando nos aprofundamos nas observações do Viking 2 na década de 1970”, diz Jorge. “Descobrimos que essa nuvem enorme e fascinante já havia sido parcialmente imaginada há muito tempo – e agora a estamos explorando em detalhes.”

Publicado em 09/03/2021

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