Cientistas usando um instrumento a bordo da Mars Atmosphere and Volatile EvolutioN, ou MAVEN, da NASA descobriram que o vapor d'água próximo à superfície do Planeta Vermelho é lançado mais alto na atmosfera do que se esperava. Lá, ele é facilmente destruído por partículas de gás eletricamente carregadas - ou íons - e perdido no espaço.
Os pesquisadores disseram que o fenômeno que eles descobriram é um dos vários que levaram Marte a perder o equivalente a um oceano global de água com até centenas de pés (ou até centenas de metros) de profundidade ao longo de bilhões de anos. Reportando suas descobertas em 13 de novembro na revista Science , os pesquisadores disseram que Marte continua a perder água hoje enquanto o vapor é transportado para grandes altitudes após a sublimação das calotas polares congeladas durante as estações mais quentes.
“Ficamos todos surpresos ao encontrar água tão alta na atmosfera”, disse Shane W. Stone , doutorando em ciências planetárias no Laboratório Lunar e Planetário da Universidade do Arizona em Tucson. “As medições que usamos só podem ter vindo do MAVEN à medida que ele voa pela atmosfera de Marte, bem acima da superfície do planeta”.
Para fazer a descoberta, Stone e seus colegas confiaram em dados do espectrômetro de massa de íons e gás neutro do MAVEN (NGIMS), desenvolvido no Goddard Space Flight Center da NASA em Greenbelt, Maryland. O espectrômetro de massa inala o ar e separa os íons que o compõem por sua massa, que é como os cientistas os identificam.
Stone e sua equipe monitoraram a abundância de íons de água nas alturas de Marte por mais de dois anos marcianos. Ao fazer isso, eles determinaram que a quantidade de vapor de água próximo ao topo da atmosfera a cerca de 93 milhas, ou 150 quilômetros, acima da superfície é mais alta durante o verão no hemisfério sul. Durante este tempo, o planeta está mais próximo do Sol e, portanto, mais quente, e tempestades de poeira são mais prováveis de acontecer.
Este gráfico mostra como a quantidade de água na atmosfera de Marte varia dependendo da estação. Durante tempestades de poeira globais e regionais, que acontecem durante a primavera e o verão do sul, a quantidade de água aumenta.
Créditos: Universidade do Arizona / Shane Stone / NASA Goddard / Dan Gallagher
As altas temperaturas do verão e os fortes ventos associados às tempestades de poeira ajudam o vapor d'água a atingir as partes superiores da atmosfera, onde pode ser facilmente dividido em seus constituintes de oxigênio e hidrogênio. O hidrogênio e o oxigênio escapam para o espaço. Anteriormente, os cientistas pensavam que o vapor de água estava preso perto da superfície marciana, como na Terra.
“Tudo o que chega à parte superior da atmosfera é destruído, em Marte ou na Terra”, disse Stone, “porque esta é a parte da atmosfera que está exposta à força total do Sol”.
Esta ilustração mostra como a água é perdida em Marte normalmente em comparação com tempestades de poeira regionais ou globais.
Créditos: NASA / Goddard / CI Lab / Adriana Manrique Gutierrez / Krystofer Kim
Os pesquisadores mediram 20 vezes mais água do que o normal em dois dias em junho de 2018, quando uma forte tempestade global de poeira envolveu Marte (aquela que colocou o rover Opportunity da NASA fora de serviço ). Stone e seus colegas estimam que Marte perdeu tanta água em 45 dias durante esta tempestade quanto normalmente acontece ao longo de um ano marciano inteiro, que dura dois anos terrestres. “Mostramos que as tempestades de poeira interrompem o ciclo da água em Marte e empurram as moléculas de água para cima na atmosfera, onde as reações químicas podem liberar seus átomos de hidrogênio, que são perdidos no espaço”, disse Paul Mahaffy , diretor da Divisão de Exploração do Sistema Solar na NASA Goddard e investigador principal do NGIMS. Outros cientistas também descobriram que as tempestades de poeira marcianas podem elevar o vapor de água muito acima da superfície. Mas ninguém percebeu até agora que a água chegaria ao topo da atmosfera. Existem íons abundantes nesta região da atmosfera que podem quebrar moléculas de água 10 vezes mais rápido do que são destruídas em níveis inferiores.
“O que é único nesta descoberta é que ela nos fornece um novo caminho que não pensávamos que existia para a água escapar do ambiente marciano”, disse Mehdi Benna , cientista planetário Goddard e co-investigador do instrumento NGIMS do MAVEN. “Isso mudará fundamentalmente nossas estimativas de quão rápido a água está escapando hoje e com que rapidez escapou no passado”. Esta pesquisa foi financiada pela missão MAVEN. O principal investigador do MAVEN está baseado no Laboratório de Física Atmosférica e Espacial da Universidade do Colorado em Boulder, e Goddard da NASA gerencia o projeto MAVEN.
Goddard Space Flight Center da NASA
Greenbelt, Md.
Fonte:
NASA / Editor: Svetlana Shekhtman / 17-11-2020
https://www.nasa.gov/
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HélioR.M.Cabral (Economista,
Escritor e Divulgador de conteúdos da
Astronomia, Astrofísica, Astrobiologia e Climatologia).Participou do curso de
Astrofísica, concluído em 2020, pela Universidade Federal de Santa Catarina
(UFSC).
Autor do livro: “Conhecendo o Sol e outras Estrelas”.
Membro da Society for
Science and the Public (SSP) e assinante de conteúdos científicos da NASA
(National Aeronautics and Space Administration) e ESA (European Space Agency).
Participa
do projeto S`Cool Ground Observation (Observações de Nuvens) que é integrado ao
Projeto CERES (Clouds and Earth´sRadiant Energy System) administrado pela NASA.A partir de 2019, tornou-se membro da Sociedade Astronômica
Brasileira (SAB), como astrônomo amador.
Participa também do projeto The Globe Program / NASA
Globe Cloud, um Programa de Ciência e Educação Worldwide, que também tem o
objetivo de monitorar o Clima em toda a Terra. Este projeto é patrocinado pela
NASA e National Science Fundation (NSF), e apoiado pela National Oceanic and Atmospheric
Administration (NOAA) e U.S Department of State.
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