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Primeira detecção de geada nos vulcões mais altos do Sistema Solar em Marte

O rover Mars Perseverance da NASA adquiriu esta imagem usando sua câmera Right Mastcam-Z. Mastcam-Z é um par de câmeras localizadas no alto do mastro do rover. Esta imagem foi adquirida em 10 de junho de 2024 (Sol 1175)

Pela primeira vez, foi detectada geada de água nos colossais vulcões de Marte, que são as maiores montanhas do Sistema Solar. A equipe internacional liderada pela Universidade de Berna usou imagens coloridas de alta resolução da câmera Bernese Mars, CaSSIS, a bordo da espaçonave ExoMars Trace Gas Orbiter da Agência Espacial Europeia. Compreender onde a água pode ser encontrada e como ela é transportada é relevante para futuras missões a Marte e possível exploração humana.

“ExoMars” é um programa da Agência Espacial Europeia ESA: pela primeira vez desde a década de 1970, está a ser realizada investigação activa sobre a vida em Marte. A bordo do ExoMars Trace Gas Orbiter (TGO) está o Color and Stereo Surface Imaging System (CaSSIS), um sistema de câmeras desenvolvido e construído por uma equipe internacional liderada pelo Professor Nicolas Thomas do Instituto de Física da Universidade de Berna. O CaSSIS observa Marte desde abril de 2018 e está fornecendo imagens coloridas de alta resolução da superfície de Marte.

Usando estas imagens coloridas de alta resolução, uma equipe internacional liderada por Adomas Valantinas conseguiu detectar a geada da água em Marte. O estudo acaba de ser publicado na revista Geociências da Natureza. Valantinas foi doutorando no Departamento de Pesquisa Espacial e Ciências Planetárias do Instituto de Física da Universidade de Berna até outubro de 2023 e atualmente é pesquisador convidado na Brown University (EUA) graças a um pós-doutorado da Swiss National Science Foundation (SNSF).Mobilidade comunhão.

Uma descoberta inesperada

A geada foi detectada no topo das montanhas mais altas de Marte – os vulcões Tharsis. Estes vulcões são as montanhas mais altas do Sistema Solar, com o Olympus Mons elevando-se até 26 km acima das planícies circundantes. Esta formação de gelo não era esperada porque estas montanhas ficam em baixas latitudes perto do equador de Marte. “Nestas baixas latitudes, a grande quantidade de luz solar tende a manter altas as temperaturas da superfície. Portanto, não esperávamos que houvesse geada ali”, como diz Valantinas. Além disso, a fina atmosfera de Marte é ineficiente no arrefecimento da superfície, pelo que as superfícies de grande altitude podem ficar tão quentes como as superfícies de baixa altitude ao meio-dia, ao contrário do que acontece na Terra.

Valantinas explica: “Os ventos ascendentes trazem ar contendo vapor de água das terras baixas, e este ar esfria à medida que atinge grandes altitudes, causando condensação. Este é um fenômeno familiar tanto na Terra como em Marte.” O mesmo fenómeno provoca a impressionante nuvem alongada de Arsia Mons – e o novo estudo mostra que também provoca depósitos de geada matinal nos vulcões Tharsis. “Como pudemos ver nas imagens do CaSSIS, as geadas finas estão presentes apenas brevemente, durante algumas horas perto do nascer do sol, antes de evaporarem à luz do sol”, continua Valantinas.

Colaboração bem-sucedida

Para identificar a geada, Valantinas e a equipe analisaram mais de 5.000 imagens feitas pela câmera Bernese Mars CaSSIS. Desde abril de 2018, o CaSSIS tem fornecido observações da atividade local de poeira, das mudanças sazonais nos depósitos de gelo de CO2 e da existência de avalanches secas em Marte. Como afirma Nicolas Thomas: “O facto de podermos agora detectar a deposição noturna de água gelada em Marte em comprimentos de onda visuais e em alta resolução é mais uma prova das impressionantes capacidades científicas do sistema de câmaras de Bern.”

A descoberta foi validada usando observações independentes da Câmara Estéreo de Alta Resolução (HRSC) a bordo da sonda Mars Express da ESA e do espectrómetro Nadir and Occultation for Mars Discovery (NOMAD) a bordo do TGO. Ernst Hauber, geólogo do Instituto DLR de Pesquisa Planetária (DLR-Institut für Planetenforschung) em Berlim e co-autor do estudo atual diz: “Este estudo demonstra muito bem o valor de diferentes ativos orbitais. Combinando medições de vários instrumentos e modelagem, podemos melhorar nossa compreensão das interações atmosfera-superfície de uma forma que não seria possível com apenas um instrumento.” Segundo Hauber, os resultados também mostram a importância do monitoramento de longo prazo dos processos planetários, já que alguns fenômenos só se tornam aparentes na comparação de múltiplas medições ao longo do tempo.

Descobertas importantes para futuras missões a Marte

Apesar de serem finas – provavelmente com apenas um centésimo de milímetro de espessura (tão grossas quanto um fio de cabelo humano) – as manchas de gelo cobrem uma vasta área. “A quantidade de geada representa cerca de 150 mil toneladas de água trocando entre a superfície e a atmosfera todos os dias durante as estações frias, o equivalente a cerca de 60 piscinas olímpicas”, explica Valantinas.

“Compreender onde a água pode ser encontrada e como ela se move entre os reservatórios é relevante para muitos aspectos da exploração de Marte”, como diz Nicolas Thomas. “É claro que queremos compreender os processos físicos envolvidos no clima de Marte. Mas, além disso, compreender o ciclo da água em Marte também é de grande importância para estabelecer recursos-chave para a futura exploração humana e para restringir a habitabilidade passada ou presente. ”, conclui Valantinas.

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