As calotas polares de Marte

Mars, dust flowing along the Valles Marineris. Créditos: Niall MacNeill.

A imagem mostra o planeta Marte num momento em que a poeira estava a espalhar-se rapidamente de um hemisfério para o outro, sendo visíveis enormes nuvens deslocando-se da esquerda para a direita ao longo de Valles Marineris. O Mars Rover Opportunity estava localizado perto do equador a leste do meridiano central nesta imagem e acabou por ser “engolido” pela poeira. Infelizmente, este foi o seu último dia!“. Palavras de Niall MacNeill para descrever esta magnifica imagem captada aos comandos do seu Celestron C14 Edge HD e camara ZWO174MM.

Em termos de características físicas, Marte tem aproximadamente metade do diâmetro da Terra. É menos denso, com cerca de 15% do volume da Terra e 11% da massa. A sua área de superfície é apenas ligeiramente inferior à área total das terras emersas da Terra.

Podemos comparar Marte como intermédio entre a Lua e a Terra no que respeita a tamanho, massa e gravidade à superfície (a Lua tem cerca de metade do diâmetro de Marte, enquanto que o da Terra é duas vezes maior que o de Marte; a Terra é aproximadamente dez vezes mais massiva que Marte e a Lua dez vezes menos massiva que Marte). A aparência vermelho-alaranjada da superfície marciana é causada pelo óxido de ferro, mais comummente conhecido como ferrugem.

Pensa-se que Marte tenha perdido a sua magnetosfera há 4 mil milhões de anos atrás, tendo sofrido, desde então, o efeito do vento solar, que ao atuar diretamente na ionosfera, foi diminuindo a densidade atmosférica (através da remoção de átomos da camada externa). Comparado com a Terra, a atmosfera de Marte é muito rarefeita e a pressão barométrica varia de local para local e ao longo do ano, podendo ir de 1 (no topo de Olympus Mons) a 11 milibares (cerca de 1% da pressão atmosférica na Terra à superfície dos oceanos). Estas variações de pressão são em grande parte consequência da formação anual de calotas polares.

Os polos estão cobertos por calotas polares formadas por gelo seco (dióxido de carbono congelado) e gelo de água. Estas calotas tornam-se menores na primavera e chegam a desaparecer durante o verão, devido ao aumento da temperatura. As calotas polares mostram uma estrutura estratificada com capas alternantes de gelo e diferentes quantidades de poeira escura. Não se tem a certeza sobre o que causa a estratificação, mas pode ser devido a mudanças climáticas relacionadas com variações a longo prazo da inclinação do equador marciano em relação ao plano da órbita. As diferentes estações do ano nas calotas produzem mudanças na pressão atmosférica global que se calcula em cerca de 25%.

The Mars 2018 Apparition. Créditos: Niall MacNeill.

É interessante observar o seguinte:

  • A redução da calota de gelo polar do sul durante a estação de verão do sul;
  • O início e a propagação da tempestade de poeira na segunda imagem … meados de junho
  • A altura da tempestade de poeira na terceira imagem, cobrindo a calota polar … meados de julho
  • A tempestade de poeira minguante, embora a oposição e depois
  • O aspecto mutante do planeta com a orientação da calota de gelo
  • A região polar do norte era geralmente coberta de nuvens, mesmo durante a tempestade de poeira.”, Niall MacNeill

O vapor de água move-se de um polo para o outro com a mudança climática entre o verão e o inverno, ajudando na criação de calotas semelhantes às da Terra. Quando chega o inverno e com a chegada de temperaturas inferiores a -120°C, o depósito de gelo é coberto por um manto de neve carbónica que se produz com a congelação da atmosfera de dióxido de carbono.

Os dados do instrumento OMEGA na Mars Express mostram que existem 3 tipos de depósitos superficiais no polo Sul de Marte: mistura de gelos de água e dióxido de carbono, pequenas áreas com algumas dezenas de quilómetros de extensão (cobertas por essencialmente gelo de água) e camadas de gelo de água (cobertas por gelo de dióxido de carbono). Enquanto que, o primeiro tipo de depósitos é estável a longo prazo dadas as condições existentes em Marte, os outros dois tipos não são. A hipótese presentemente mais plausível é a de que tais depósitos de gelo de água são transferidos dum polo de Marte para o outro ao longo dum ciclo que dura 51.000 anos e que está associado à precessão do eixo de rotação do planeta.

O ciclo da água em Marte é diferente do da Terra devido à pressão atmosférica ser tão baixa: a água encontra-se no solo, em forma de gelo, à temperatura de -80°C, mas quando esta se eleva, o gelo sublima (converte-se em vapor sem passar ao estado líquido).

Os atuais valores médios para a pressão atmosférica e a temperatura na superfície de Marte são demasiado baixos para que seja possível a existência de água no estado líquido durante um longo período de tempo. No entanto, sabemos hoje que quantidades substanciais de água existiram na superfície de Marte no passado. Talvez suficiente para dar origem a oceanos e mares semelhantes aos que hoje ainda existem na Terra.

Plataforma “O Universo em Fotografia”.

 

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