Como #ExoMars TGO captura mudanças sazonais em Marte
A primavera em Marte é mais do que apenas uma mudança no calendário. Esta é uma mudança física. O planeta acorda e a poeira assenta de uma forma que cria uma paisagem totalmente nova antes do pico do calor do verão.
O ExoMars Trace Gas Orbiter (TGO) está monitorando de perto.
A missão de parceria NASA-ESA divulgou duas imagens impressionantes que destacam esta mudança sazonal. Estas são mais do que belas imagens de um mundo empoeirado. Estes demonstram a natureza dinâmica da resposta da superfície marciana ao aumento da intensidade solar. Estacionado em órbita alta, o orbitador pode captar detalhes que os telescópios terrestres a 140 milhões de milhas de distância simplesmente não conseguem resolver.
Por que isso é importante? Marte é o vizinho mais próximo da Terra, mas é um lembrete claro do que acontece quando um planeta perde o seu campo magnético protetor e a sua espessa atmosfera. A observação destas mudanças sazonais ajuda os cientistas a compreender a dinâmica atmosférica, as causas das tempestades de poeira e como os materiais voláteis, como o gelo de água, interagem com a superfície.
As câmeras da TGO oferecem uma visão panorâmica desses processos. As novas imagens revelam mudanças sutis no albedo (brilho da superfície). O pó leve revela áreas escuras e o pó revela áreas mais claras. É uma dança em câmera lenta de erosão e deposição.
Uma imagem mostra o fundo de uma cratera, onde a geada sazonal sublimou, revelando material escuro por baixo. A outra destaca um campo de dunas onde os padrões do vento mudaram e a forma das cristas de areia mudou. Essas mudanças acontecem em semanas, não em anos.
“Marte não é estático. Ele respira, se move e muda com as estações.”
Os dados do TGO são cruciais para missões futuras. Se quisermos pousar em Marte, precisamos saber quando poderão ocorrer tempestades de poeira, como a atmosfera muda em diferentes altitudes e onde é provável que ocorra gelo de água. Essas fotos de primavera fazem parte do quebra-cabeça.
Os espectrômetros do orbitador também analisam gases residuais na atmosfera, como o metano. Embora as imagens mostrem mudanças na superfície, a carga científica procura sinais de atividade abaixo da superfície. Se for demonstrado que o metano é de origem biológica ou geológica, isso pode indicar a existência de vida ou geologia ativa. Mas isso é outra história.
Até agora, estas imagens demonstram o poder das observações orbitais. Eles nos lembram que mesmo o mundo aparentemente sem vida está cheio de mudanças. A primavera em Marte é real, está acontecendo agora e foi capturada por uma máquina que construímos e enviamos através do vazio.
Na próxima vez que você olhar uma foto de Marte, lembre-se de que esta não é uma fotografia de uma época passada. Este é um evento atual. Um planeta que está em constante mudança e mudança. Tivemos a sorte de ver isso acontecer.
Esta imagem captura a localização das dunas de areia perto do pólo norte de Marte. Nos invernos rigorosos, uma fina camada de gelo de dióxido de carbono se acumula na superfície marciana. Mesmo na primavera, o gelo não derrete. Sublime. Ou seja, o estado sólido do 気体 salta diretamente.
Este processo acontece em uma ordem estranha. A sublimação começa de baixo para cima. O gás fica preso entre a areia e a crosta de gelo restante. Finalmente o gelo quebrou. O gás preso será liberado.
Mecanismo de sublimação
Na Terra, espera-se que o gelo derreta e se transforme em água antes de se transformar em vapor d’água. Marte é diferente. A atmosfera é tão rarefeita que a água líquida não pode existir por longos períodos de tempo. O dióxido de carbono se comporta de maneira diferente. Deposita-se diretamente como geada. Depois disso, ele volta a ser gasoso em vez de líquido.
O mais importante aqui é a direção do calor. A luz solar penetra através do gelo translúcido. Aquece a areia abaixo. A areia primeiro aquece o fundo do gelo. Isso inicia a sublimação de baixo.
O gás fica preso entre a areia e o gelo até que a pressão rompa o gelo.
Este processo ascendente não é intuitivo. Geralmente pensamos no gelo derretendo de cima para baixo. Em Marte, porém, a fonte de calor é a areia. O gás não tem outra direção senão para cima. Empurre o gelo por baixo.
Pressão e liberação repentina
O gás se acumula nos espaços entre os grãos de areia e a camada de gelo. É como um balão inflando debaixo de um lençol. O gelo funciona como uma cobertura. Mantém a pressão.
Se a pressão for muito alta, o gelo quebra. Está quebrado. O gás acaba rapidamente. Esta versão cria mudanças visíveis na superfície. O resultado são manchas pretas visíveis. Eles indicam a localização das descobertas de gás.
As trilhas seguem o caminho de menor resistência. Eles mostram a direção do fluxo de gás. Esta não é apenas uma cena estática. Este é um processo dinâmico. Isso acontece todos os anos. Ele molda a paisagem marciana.
Por que isso é importante
Compreender este processo ajudará a mapear Marte. Explicamos as mudanças sazonais no albedo. Os pontos pretos absorvem mais calor. Eles afetam as temperaturas locais. Isso afeta o movimento da poeira. Tempestades de areia podem ser causadas por esses efeitos térmicos locais.
Também nos fala sobre a atmosfera. A quantidade de gelo de dióxido de carbono varia. Isso depende da temperatura e da pressão. Ao estudar essas fissuras, obtemos informações sobre a densidade da atmosfera. Ajuda a melhorar os modelos climáticos.
Este processo é fácil em teoria. O processo de implementação é complexo. O gelo quebrou. O gás escapa. A superfície muda. Este ciclo se repete. Isso nos lembra que Marte ainda está vivo. Não tem nada a ver com biologia. Mas depende do clima. E física. E tempo.
As dunas estão se movendo. O gelo está recuando. O gás encontra a saída. A paisagem está evoluindo. devagar. invisível. Então, de repente. Primavera em Marte, tudo aconteceu num piscar de olhos.
A cena corta para uma cratera sem nome. Seu interior está preenchido com uma substância visivelmente enrugada. Tem uma textura que dá uma sensação de fluidez. Pode haver uma mistura de rochas, gelo, geada e outros detritos de solo por baixo, mas não apenas se acomodou no lugar. Ele se moveu.
Existem dicas dentro das camadas. Estratos paralelos sugerem um processo que ocorre em etapas. Os materiais não vêm todos de uma vez. Ele gotejou, assentou e talvez mudou novamente.
Para aqueles que estão se perguntando sobre a possibilidade de vida ou simples atividade geológica, aqui está o que é realmente interessante: esses voláteis ainda podem estar presos lá dentro. A água gelada poderia estar escondida no escuro, preservada nas sombras daquela cratera para aguardar a exploração.
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