Descoberto um novo tipo de aurora marciana

Há uma nova visão sobre um fenómeno marciano, graças a uma colaboração entre duas sondas espaciais em órbita. Segundo a agência noticiosa Science Alert, a Mars Atmosphere and Volatile Evolution (MAVEN) da NASA e a Hope Probe dos Emirados Árabes Unidos juntaram-se com o objetivo de estudar as auroras de protões ultravioleta que brilham no alto da atmosfera de Marte.

A nova pesquisa revela que esses eventos diurnos nem sempre são difusos, inexpressivos e uniformemente distribuídos, mas altamente dinâmicos e variáveis, contendo estruturas em escala fina.

Segundo o cientista planetário Mike Chaffin da Universidade do Colorado Boulder "as observações da EMM (Emirates Mars Mission) sugeriram que a aurora estava tão difundida e desorganizada que o ambiente de plasma em redor de Marte deve ter sido realmente perturbado, a ponto de o vento solar impactar diretamente a atmosfera superior onde quer que observamos a emissão auroral." Acrescentando que "ao combinar observações aurorais EMM com medições MAVEN do ambiente de plasma auroral, podemos confirmar essa hipótese e determinar que o que estávamos a observar era essencialmente um mapa de onde o vento solar estava a chover no planeta".

As auroras de protões, as auroras mais comuns no planeta vermelho, foram descritas pela primeira vez em 2018, conforme visto nos dados do MAVEN. Formam-se de maneira bastante semelhante às auroras na Terra, no entanto, como Marte é um planeta muito diferente, sem uma magnetosfera ativa internamente como a da Terra, o resultado final é exclusivo de Marte.

O mais próximo que o planeta vermelho tem de um campo magnético global é um frágil induzido pelo zumbido de partículas carregadas que desaceleram à medida que atingem a atmosfera. Por mais fraco que seja, geralmente é adequado o suficiente para desviar muitos dos protões e neutrões de alta velocidade que chovem do Sol.

As auroras de protões formam-se quando os protões carregados positivamente no vento solar colidem com o envelope de hidrogénio de Marte e se ionizam, roubando elétrões dos átomos de hidrogênio para se tornarem neutros. Essa troca de carga permite que as partículas neutras contornem o choque do campo magnético em torno de Marte, fazendo com que chova na atmosfera superior e emitindo luz ultravioleta.

Pensava-se que este processo produzia de forma confiável emissões aurorais uniformes sobre o lado diurno de Marte. Mas novas observações mostram o contrário. Em vez do perfil suave esperado, os dados da Hope Probe mostram que, às vezes, a aurora é irregular, sugerindo que pode haver processos desconhecidos em jogo durante a formação dessas auroras.

É aqui que o MAVEN entra em cena. O orbitador da NASA carrega um conjunto completo de instrumentos de plasma, para estudar o vento solar, o ambiente magnético e os iões térmicos no espaço em redor de Marte.

A Mars Atmosphere and Volatile Evolution fez, simultaneamente, as medições enquanto a Hope visualizava as estranhas auroras, e os dados combinados permitiram aos cientistas reconstruir a razão por trás disso.

Os cientistas escreveram no seu artigo que "ao examinar várias observações da Missão Emirates Mars de auroras irregulares que têm diferentes formas e locais, e combinando essas imagens com medições de plasma feitas pela missão Mars Atmosphere e Volatile EvolutioN da NASA, concluímos que vários processos podem produzir auroras irregulares." Acrescentando que "esta aurora irregular é principalmente o resultado da turbulência do plasma, que em algumas circunstâncias leva à deposição direta do vento solar em todo o lado do dia marciano."

Por outras palavras, uma rara interação caótica entre Marte e o vento solar é responsável pela aurora irregular, embora não esteja totalmente claro qual é o impacto na superfície marciana.

É possível, no entanto, que haja implicações para a atmosfera e a perda de água a longo prazo sem um campo magnético global, Marte continua a perder ambos.

Curiosamente, as auroras de protões, suaves e irregulares, podem ajudar-nos a entender pelo menos uma delas, já que o hidrogénio envolvido está a ser parcialmente criado pela água na atmosfera marciana.

Os investigadores referem que serão necessário "muitos dados futuros e estudos de modelagem para desvendar todas as implicações dessas condições para a evolução atmosférica de Marte."