Cientistas da NASA se preparam para tempestades solares em Marte, entenda

O Sol estará no pico de atividade este ano, proporcionando uma rara oportunidade de estudar como as tempestades solares e a radiação podem afetar futuros astronautas no Planeta Vermelho.

JPL / NASA

Nos próximos meses, duas naves espaciais da NASA em Marte, terão uma oportunidade sem precedentes de estudar como as erupções solares – explosões gigantescas na superfície do Sol – podem afetar robôs e futuros astronautas no Planeta Vermelho.

Isso ocorre porque o Sol está entrando em um período de pico de atividade denominado máximo solar, algo que ocorre aproximadamente a cada 11 anos. Durante o máximo solar, o Sol é especialmente propenso a ter explosões de diversas formas – incluindo erupções solares e ejeções de massa coronal – que lançam radiação nas profundezas do espaço. Quando uma série desses eventos solares irrompe, isso é chamado de tempestade solar.

Saiba como o MAVEN da NASA e o rover Curiosity da agência estudarão as explosões solares e a radiação em Marte durante o máximo solar – um período em que o Sol está no pico de atividade. Crédito: NASA/JPL-Caltech/GSFC/SDO/MSSS/Universidade do Colorado

Qual o grau de intensidade solar em Marte?

O campo magnético da Terra protege em grande parte o nosso planeta dos efeitos destas tempestades. Mas Marte perdeu o seu campo magnético global há muito tempo, deixando o Planeta Vermelho mais vulnerável às partículas energéticas do Sol. Quão intensa é a atividade solar em Marte? Os pesquisadores esperam que o atual máximo solar lhes dê a chance de descobrir. Antes de enviar humanos para lá, as agências espaciais precisam determinar, entre muitos outros detalhes, que tipo de proteção contra radiação os astronautas exigiriam.

“Para os humanos e os recursos na superfície marciana, não temos um conhecimento sólido sobre qual é o efeito da radiação durante a atividade solar”, disse Shannon Curry, do Laboratório de Física Atmosférica e Espacial da Universidade do Colorado em Boulder. Curry é o pesquisador principal do orbitador MAVEN (Mars Atmosphere and Volatile EvolutioN) da NASA , que é gerenciado pelo Goddard Space Flight Center da NASA em Greenbelt, Maryland. “Na verdade, adoraria ver o ‘grande evento’ em Marte este ano – um amplo evento que podemos estudar para compreender melhor a radiação solar antes dos astronautas irem a Marte.”

Observações em órbita e no solo

O MAVEN observa radiação, partículas solares e muito mais orbitando Marte. A fina atmosfera do planeta pode afetar a intensidade das partículas no momento em que atingem a superfície, que é onde entra o rover Curiosity da NASA. Dados do Radiation Assessment Detector, ou RAD, do Curiosity, ajudaram os cientistas a entender como a radiação decompõe moléculas baseadas em carbono na superfície, um processo que pode revelar se os sinais de vida microbiana antiga estão preservados ou se foram afetados. O instrumento também deu à NASA uma ideia de quanta proteção contra a radiação os astronautas poderiam esperar ao usarem cavernas, tubos de lava ou penhascos para proteção.

Quando ocorre um evento solar, os cientistas analisam a quantidade de partículas solares e o quão energéticas elas são.

O Detector de Avaliação de Radiação no Curiosity da NASA é indicado nesta imagem anotada da Mastcam do rover. Os cientistas da RAD estão entusiasmados em usar o instrumento para estudar a radiação na superfície marciana durante o máximo solar. Crédito: NASA/JPL-Caltech/MSSS

“Podemos ter um milhão de partículas com baixa energia ou 10 partículas com energia extremamente elevada”, disse o principal investigador da RAD, Don Hassler, do escritório do Southwest Research Institute em Boulder, Colorado. “Embora os instrumentos do MAVEN sejam mais sensíveis aos de baixa energia, o RAD é o único instrumento capaz de ver os de alta energia que atravessam a atmosfera até a superfície, onde estariam os astronautas.”

Medindo altos e baixos

Quando o MAVEN detecta uma grande explosão solar, a equipe do orbitador informa a equipe do Curiosity para que possam observar mudanças nos dados do RAD. As duas missões podem até montar uma série temporal medindo as mudanças até meio segundo conforme as partículas chegam à atmosfera marciana, interagem com ela e, eventualmente, atingem a superfície.

A missão MAVEN também lidera um sistema de alerta precoce que permite que outras equipes de naves espaciais de Marte saibam quando os níveis de radiação começam a subir. O alerta permite que as missões desliguem instrumentos que podem ser vulneráveis a explosões solares, que podem interferir na comunicação eletrônica e de rádio.

Este conceito artístico retrata a atmosfera e evolução volátil de Marte (Mars Atmosphere and Volatile EvolutioN – MAVEN) da NASA em órbita. A espaçonave observa radiação, partículas solares e muito mais acima do Planeta Vermelho. Crédito: NASA/GSFC

Tempestades de poeira

Além de ajudar a manter os astronautas e as naves espaciais seguros, o estudo do máximo solar também pode fornecer informações sobre a razão pela qual Marte deixou de ser um mundo quente e úmido, semelhante à Terra, há milhares de milhões de anos, para se tornar o deserto gelado que é hoje.

O planeta está em um ponto de sua órbita quando está mais próximo do Sol, o que aquece a atmosfera. Isso pode causar tempestades de poeira que cobrem a superfície. Às vezes essas tempestades se fundem, tornando-se globais.

Fim da água

Embora reste pouca água em Marte – principalmente gelo sob a superfície e nos polos – alguma ainda circula como vapor na atmosfera. Os cientistas questionam se as tempestades globais de poeira ajudam a ejetar este vapor de água, elevando-o bem acima do planeta, onde a atmosfera é destruída durante as tempestades solares. Uma teoria é que este processo, repetido várias vezes ao longo de eras, pode explicar como Marte deixou de ter lagos e rios para praticamente não ter água hoje.

Se uma tempestade global de poeira ocorresse ao mesmo tempo em que uma tempestade solar, seria uma oportunidade para testar essa teoria. Os cientistas estão especialmente entusiasmados porque este máximo solar específico está ocorrendo no início da estação mais poeirenta de Marte, mas também sabem que uma tempestade de poeira global é uma ocorrência rara.

Esta ejeção de massa coronal, capturada pelo Solar Dynamics Observatory da NASA, irrompeu no Sol em 31 de agosto de 2012, viajando a mais de 1.400 quilômetros por segundo e enviando radiação para as profundezas do espaço. O campo magnético da Terra protege-a da radiação produzida por eventos solares como este, enquanto Marte não possui esse tipo de proteção. Crédito: NASA/GFSC/SDO

Fonte: Jet Propulsion Laboratory / California Institute of Technology

Destaque – Crédito: NASA/GFSC/SDO

Publicação:
Sábado | 04 de maio, 2024

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