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Maven identifica elos da cadeia que leva a perda atmosférica


A sonda MAVEN detectou uma pluma de iões que escapam do pólo de Marte. Ainda não se sabe quais os processos físicos que despoletam o escape.
Crédito: Equipa científica da MAVEN

As primeiras descobertas da sonda marciana mais recente da NASA estão a começar a revelar características-chave acerca da perda da atmosfera do planeta para o espaço ao longo do tempo.

As descobertas estão entre os primeiros dados da missão MAVEN (Mars Atmosphere and Volatile Evolution) da NASA, que entrou na sua fase científica no dia 16 de Novembro. As observações revelam um novo processo pelo qual o vento solar pode penetrar profundamente numa atmosfera planetária. Incluem as primeiras medições compreensivas da composição da atmosfera superior de Marte e da ionosfera electricamente carregada. Os resultados também fornecem uma visão sem precedentes dos iões à medida que ganham a energia que os leva a escapar da atmosfera.

"Estamos começando a ver os elos de uma cadeia que tem início em processos alimentados pelo Sol, que agem sobre o gás na atmosfera superior e levam à perda atmosférica," afirma Bruce Jakosky, investigador principal da MAVEN do Laboratório de Física Atmosférica e Espacial da Universidade do Colorado, em Boulder, EUA. "Ao longo de toda a missão, seremos capazes de completar este quadro e realmente compreender os processos pelos quais a atmosfera mudou ao longo do tempo."

Em cada órbita em torno de Marte, a MAVEN mergulha na ionosfera - a camada de iões e electrões que se estende entre os 120 e os 480 km acima da superfície. Esta camada serve como uma espécie de escudo em redor do planeta, desviando o vento solar, um fluxo intenso de partículas quentes e altamente energéticas do Sol.

Os cientistas há muito que pensavam que as medições do vento solar podiam ser feitas apenas antes que estas partículas atingissem a fonteira invisível da ionosfera. O instrumento SWIA (Solar Wind Ion Analyzer) da MAVEN, no entanto, descobriu um fluxo de partículas do vento solar que não são desviadas, mas penetram profundamente na atmosfera superior e ionosfera de Marte.

As interações na atmosfera superior parecem transformar este fluxo de iões numa forma neutra que pode penetrar até altitudes surpreendentemente baixas. Nas profundezas da ionosfera, o fluxo emerge, quase como o mágico Houdini, novamente numa forma iônica. O reaparecimento destes iões, que retêm as características do vento solar original, fornece uma nova maneira de seguir as propriedades do vento solar e pode tornar mais fácil ligar diretamente a origem da perda atmosférica com a actividade na atmosfera superior e ionosfera.

O instrumento NGIMS (Neutral Gas and Ion Mass Spectrometer) da MAVEN está a explorar a natureza do reservatório a partir do qual os gases escapam através da realização da primeira análise abrangente da composição da atmosfera superior e ionosfera. Estes estudos vão ajudar os investigadores a fazer ligações entre a atmosfera inferior, que controla o clima, e a atmosfera superior, onde a perda está a ocorrer.

O instrumento mediu as abundâncias de muitos gases em formas iônicas e neutras, revelando uma estrutura bem definida na atmosfera superior e ionosfera, em contraste com a atmosfera inferior, onde os gases estão bem misturados. As variações nestas abundâncias ao longo do tempo vão fornecer novas informações sobre a física e a química da região e já forneceram evidências de "meteorologia" significativa na atmosfera superior que não tinha sido medida em detalhe anteriormente.

Novas informações sobre o modo como os gases deixam a atmosfera estão sendo recolhidas pelo instrumento STATIC (Suprathermal and Thermal Ion Composition). Poucas horas após ter sido ligado em Marte, o STATIC detectou a "pluma polar" de iões que escapa de Marte. Esta medição é importante na determinação da taxa de perda atmosférica.

À medida que o satélite mergulha na atmosfera, o STATIC identifica a ionosfera fria à maior aproximação e, posteriormente, mede o aquecimento deste gás carregado para velocidades de escape quando a MAVEN sobe em altitude. Os iões energéticos, em última análise, libertam-se da gravidade do planeta quando se movem ao longo de uma pluma que se estende atrás de Marte.

A sonda MAVEN e os seus instrumentos têm toda a capacidade técnica proposta em 2007 e estão a caminho de completar a sua missão científica primária. A equipa da MAVEN colocou a nave em órbita de Marte dentro do tempo previsto, lançando a nave exatamente no dia projetado pela equipa 5 anos antes. O projeto MAVEN também ficou bem abaixo do orçamento estabelecido pela NASA em 2010.

FONTE: ASTRONOMIA ONLINE

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