Cientistas surpresos com redemoinhos selvagens marcianos correndo em velocidades de furacão
Embora Marte tenha uma atmosfera extremamente fina, ainda experimenta ventos poderosos que desempenham um papel importante na formação do clima do planeta e na distribuição da sua sempre presente poeira. Esses ventos levantam poeira em colunas rodopiantes chamadas redemoinhos de poeira – plumas rotativas de ar e partículas finas que varrem a superfície marciana. Embora os próprios ventos sejam invisíveis, os redemoinhos de poeira que eles levantam podem ser vistos claramente nas imagens das espaçonaves. Como traçam o fluxo do ar em movimento, os cientistas utilizam-nos como marcadores naturais para estudar o comportamento do vento que, de outra forma, permaneceria invisível.
Um novo estudo liderado pelo Dr. Valentin Bickel, do Centro para o Espaço e Habitabilidade da Universidade de Berna, revela que tanto os redemoinhos de poeira quanto os ventos que os impulsionam são muito mais rápidos do que os cientistas acreditavam anteriormente. Estes ventos mais fortes podem ser responsáveis por grande parte da poeira lançada na atmosfera marciana, o que tem um grande impacto no tempo e no clima do planeta a longo prazo. A pesquisa, conduzida em colaboração com o Departamento de Pesquisa Espacial e Planetologia da Universidade de Berna, a Universidade Aberta do Reino Unido e o Centro Aeroespacial Alemão (DLR), foi publicada recentemente em Avanços da Ciência.
Movimento de redemoinhos estudados com a ajuda de aprendizado profundo
“Usando uma abordagem de aprendizagem profunda de última geração, fomos capazes de identificar redemoinhos de poeira em mais de 50.000 imagens de satélite”, explica o primeiro autor Valentin Bickel. A equipe usou imagens da câmera de Marte CaSSIS (Color and Stereo Surface Imaging System) baseada em Berna e da câmera estéreo HRSC (High Resolution Stereo Camera). CaSSIS está a bordo do ExoMars Trace Gas Orbiter da Agência Espacial Europeia (ESA), enquanto a câmera HRSC está a bordo do orbitador Mars Express da ESA. “O nosso estudo baseia-se, portanto, exclusivamente em dados da exploração europeia de Marte”, continua Bickel.
Em seguida, a equipe estudou imagens estéreo de cerca de 300 desses redemoinhos para determinar seu movimento e velocidade. O co-autor Nicolas Thomas, que liderou o desenvolvimento do sistema de câmaras CaSSIS na Universidade de Berna e cujo trabalho é financiado pelo Gabinete Espacial Suíço do SERI através do programa PRODEX da ESA, explica: “As imagens estéreo são imagens do mesmo local na superfície de Marte, mas tiradas com alguns segundos de intervalo. Estas imagens podem, portanto, ser usadas para medir o movimento dos redemoinhos de poeira.”
Bickel enfatiza: “Se você juntar as imagens estéreo em uma sequência, poderá observar como os redemoinhos de poeira se movem dinamicamente pela superfície”. (veja as imagens no site da Universidade de Berna)
Ventos em Marte mais fortes do que se supunha anteriormente
Os resultados mostram que os redemoinhos de poeira e os ventos que os rodeiam em Marte podem atingir velocidades de até 44 m/s, ou seja, cerca de 160 km/h, em todo o planeta, o que é muito mais rápido do que se supunha anteriormente (medições anteriores na superfície mostraram que os ventos permanecem principalmente abaixo dos 50 km/h e – em casos raros – podem atingir um máximo de 100 km/h).
A alta velocidade do vento, por sua vez, influencia o ciclo da poeira no Planeta Vermelho: “É muito provável que estes ventos fortes e em linha reta tragam uma quantidade considerável de poeira para a atmosfera marciana – muito mais do que se supunha anteriormente”, diz Bickel. Ele continua: “Os nossos dados mostram onde e quando os ventos em Marte parecem ser fortes o suficiente para levantar a poeira da superfície. Esta é a primeira vez que tais descobertas estão disponíveis à escala global num período de cerca de duas décadas.”
Futuras missões a Marte podem beneficiar dos resultados da investigação
Os resultados obtidos são também particularmente importantes para futuras missões a Marte. “Uma melhor compreensão das condições do vento em Marte é crucial para o planeamento e execução de futuras missões terrestres”, explica Daniela Tirsch, do Instituto de Investigação Espacial do Centro Aeroespacial Alemão (DLR) e coautora do estudo. “Com a ajuda das novas descobertas sobre a dinâmica do vento, podemos modelar a atmosfera marciana e os processos de superfície associados com mais precisão”, continua Tirsch. Estes modelos são essenciais para avaliar melhor os riscos para missões futuras e adaptar os sistemas técnicos em conformidade. O novo estudo fornece assim descobertas importantes para uma série de áreas de investigação em Marte, tais como a investigação sobre a formação de dunas e faixas de encostas, bem como a criação de modelos meteorológicos e climáticos de Marte.
Os pesquisadores planejam intensificar ainda mais as observações de redemoinhos e complementar os dados obtidos com observações direcionadas e coordenadas de redemoinhos usando CaSSIS e HRSC. “A longo prazo, a nossa investigação deverá ajudar a tornar o planeamento das missões a Marte mais eficiente”, conclui Bickel.
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