Marte perdeu atmosfera devido a fortes ventos solares

2015-11-09

Impressão artística de uma tempestade solar a atingir Marte e a retirar iões da atmosfera superior do planeta. Crédito: NASA/GSFC.
A missão MAVEN (Mars
Marte
Marte é o quarto planeta do Sistema Solar, a contar do Sol. É o último dos chamados planetas interiores. O seu diâmetro é cerca de 50% mais pequeno do que o da Terra e possui uma superfície avermelhada, sendo também conhecido como planeta vermelho.
Atmosphere and Volatile Evolution
), da NASA
National Aeronautics and Space Administration (NASA)
Entidade norte-americana, fundada em 1958, que gere e executa os programas espaciais dos Estados Unidos da América.
, identificou o processo que parece ter desempenhado um papel fundamental na alteração do clima marciano, que passou de um ambiente ameno e húmido, que pode ter albergado vida à superfície, para o frio e árido Marte que conhecemos hoje.

Os dados da MAVEN permitiram aos investigadores determinar a taxa a que atmosfera
atmosfera
1- Camada gasosa que envolva um planeta ou uma estrela. No caso das estrelas, entende-se por atmosfera as suas camadas mais exteriores. 2- A atmosfera (atm) é uma unidade de pressão equivalente a 101 325 Pa.
marciana está atualmente a perder gás para o espaço devido ao vento solar
vento solar
O vento solar é um vento contínuo de plasma quente que tem origem na coroa solar e preenche o espaço interplanetário do Sistema Solar. A 1 UA do Sol (ou seja, à distância da Terra ao Sol), a velocidade do vento solar é de cerca de 450 km/s e a densidade é aproximadamente 7 protões/cm3. O vento solar confina o campo magnético da Terra e é responsável por fenómenos como tempestades geomagnéticas e auroras. O Sol ejecta cerca de 10-13 da sua massa por ano via vento solar.
. Os resultados revelam que a erosão da atmosfera de Marte aumenta significativamente durante as tempestades solares. Os resultados científicos da missão surgem nas edições de 5 de novembro das revistas Science e Geophysical Research Letters.

"Marte parece ter tido uma atmosfera suficientemente espessa e quente para poder ter água líquida, que é um ingrediente e um meio fundamental para a vida tal como a conhecemos," afirmou John Grunsfeld, astronauta e administrador associado do Diretorado de Missões Científicas da NASA, em Washington. "Perceber o que aconteceu à atmosfera de Marte irá ampliar os nossos conhecimentos sobre a dinâmica e evolução de qualquer atmosfera planetária. É importante compreendermos o que pode provocar alterações no ambiente de um planeta
planeta
Um planeta é um objecto que se forma no disco que circunda uma estrela em formação e cuja massa é superior à de Plutão (1/500 da massa da Terra) e inferior a 10 vezes a massa de Júpiter. Ao contrário das estrelas, os planetas não produzem luz, apenas reflectem a luz da estrela que orbitam.
de tal modo que este não possa mais albergar microrganismos à superfície, e esta é uma questão fulcral que está a ser tida em conta para a expedição da NASA a Marte."

As medições da MAVEN indicam que o vento solar afasta gás a uma velocidade que equivale a cerca de 100 gramas por segundo. "Tal como roubar todos os dias algumas moedas de uma caixa registadora, a perda torna-se considerável ao longo do tempo" disse Bruce Jakosky, da Universidade do Colorado, em Boulder, investigador principal da MAVEN. "Vimos que a erosão atmosférica aumenta significativamente durante as tempestades solares, pelo que pensamos que a taxa de perda de atmosfera terá sido muito maior há milhares de milhões de anos, quando o Sol
Sol
O Sol é a estrela nossa vizinha, que se encontra no centro do Sistema Solar. Trata-se de uma estrela anã adulta (dita da sequência principal) de classe espectral G. A temperatura na sua superfície é aproximadamente 5800 graus centígrados e o seu raio atinge os 700 mil quilómetros.
era jovem e mais ativo."

Além disso, em março de 2015, uma série de tempestades solares dramáticas atingiram a atmosfera de Marte, e a MAVEN descobriu que a perda de atmosfera foi acelerada. A combinação, no passado, de taxas de perda mais elevadas com tempestades solares de maior dimensão sugere que a perda de atmosfera para o espaço terá sido um processo preponderante na alteração do clima marciano.

O vento solar é um fluxo de partículas, sobretudo protões
protão
Partícula que, juntamente com o neutrão, constitui os núcleos atómicos. Todos os átomos têm pelo menos um protão e é o número de protões que determina o elemento químico do átomo. Os protões têm carga eléctrica positiva. Os protões são formados por três quarks (dois u e um d), são bariões (e hadrões), e o seu spin é um número semi-inteiro.
e eletrões, que sai da coroa solar
coroa solar
A coroa solar é a região mais exterior da atmosfera do Sol, imediatamente acima da cromosfera. É composta por gás pouco denso, a uma temperatura acima de um milhão de graus (1-2x106 K). Este gás estende-se por milhares de quilómetros acima da superfície solar e pode ser observado na luz visível durante os eclipses solares, ou com o auxílio de aparelhos especiais, os coronógrafos.
a uma velocidade de cerca de 1,6 milhões de quilómetros por hora. O campo magnético
campo magnético
O campo magnético é a região em torno de um corpo na qual é detectada uma força magnética. Os campos magnéticos actuam apenas em partículas electricamente carregadas. Campos magnéticos fracos são por exemplo gerados por efeito de dínamo no interior dos planetas e luas, enquanto que campos magnéticos mil milhões de vezes mais fortes podem ser gerados em estrelas e galáxias. Os campos magnéticos são capazes de controlar o movimento de gás ionizado e até moldar a forma dos corpos por eles actuados.
transportado pelo vento solar, ao passar por Marte, pode gerar um campo elétrico. Este campo elétrico acelera os iões
ião
Átomo ou molécula que perdeu ou ganhou um ou mais electrões.
de gás na atmosfera superior de Marte e lança-os para o espaço.

A missão MAVEN tem estudado o modo como o vento solar e a radiação
radiação electromagnética
A radiação electromagnética, ou luz, pode ser considerada como composta por partículas (os fotões) ou ondas. As suas propriedades dependem do comprimento de onda: ondas ou fotões com comprimentos de onda mais longos traduzem radiação menos energética. A radiação electromagnética, ou luz, é usualmente descrita como um conjunto de bandas de radiação, como por exemplo o infravermelho, o rádio ou os raios-X.
ultravioleta
ultravioleta
O ultravioleta á a banda do espectro electromagnético que cobre a gama de comprimentos de onda entre os 91,2 e os 350 nanómetros. Esta radiação é largamente bloqueada pela atmosfera terrestre.
retiram gás das altas camadas da atmosfera do planeta. Os novos resultados indicam que a perda acontece em três regiões diferentes: na "cauda" inferior, onde o vento solar flui atrás de Marte, acima dos polos marcianos numa "pluma polar", e numa grande nuvem de gás que rodeia Marte. A equipa determinou que quase 75% dos iões que escapam vêm da região da cauda, 25% vêm da região da pluma e apenas uma pequena parte vem da grande nuvem.

Em velhas regiões de Marte existem sinais de água abundante - por exemplo, características que se assemelham a vales lavrados por rios e depósitos de minerais que só se formam na presença de água líquida. Estas características levaram os cientistas a pensar que, há milhares de milhões de anos, a atmosfera de Marte era muito mais densa e suficientemente quente para formar rios, lagos e talvez até oceanos de água líquida.

Recentemente, com a ajuda da sonda MRO (Mars Reconnaissance Orbiter), da NASA, os investigadores observaram o aparecimento sazonal de sais hidratados, indicando água líquida salgada em Marte. No entanto, a atual atmosfera de Marte é demasiado fria e fina para que o planeta possa conter água líquida durante muito tempo à superfície.

"A erosão devida ao vento solar é um mecanismo importante para a perda de atmosfera, e foi suficientemente importante para causar alterações significativas no clima marciano," disse Joe Greboswsky, do Goddard Space Flight Center da NASA, em Greenbelt, Maryland, e cientista do projeto MAVEN. "A missão MAVEN também está a estudar outros processos de perda - como a perda devida ao impacto de iões ou ao escape de átomos
átomo
O átomo é a menor partícula de um dado elemento que tem as propriedades químicas que caracterizam esse mesmo elemento. Os átomos são formados por electrões à volta de um núcleo constituído por protões e neutrões.
de hidrogénio – que irão aumentar a relevância do escape atmosférico."

O objetivo da missão MAVEN, lançada em novembro de 2013, é determinar que quantidade da atmosfera e da água do planeta se perdeu para o espaço. É a primeira missão destinada a compreende de que forma o Sol pode ter influenciado as alterações atmosféricas no Planeta Vermelho. A MAVEN está a operar em Marte há pouco mais de um ano e terminará a sua principal missão no dia 16 de novembro.

Vídeo:
Criado usando dados da missão MAVEN, o vídeo seguinte mostra como o vento solar lança para o espaço iões da atmosfera superior de Marte:
https://youtu.be/gX5JCYBZpcg
Crédito: NASA-GSFC/CU Boulder LSPA/University of Iowa

Fonte da notícia: http://www.nasa.gov/press-release/nasa-mission-reveals-speed-of-solar-wind-stripping-martian-atmosphere