À noite, o céu de Marte pulsa e brilha quando visto em luz ultravioleta

Novas observações em ultravioleta de Marte destacam complexos padrões de circulação na atmosfera marciana, incluindo pulsos de luz noturna assustadoramente regulares invisíveis a olho nu.

Novas pesquisas mostram que a atmosfera do planeta vermelho, quando vista através da luz ultravioleta, é muito movimentada, mas apenas à noite e durante certas estações do ano. Esses efeitos atmosféricos pulsantes e brilhantes não são totalmente compreendidos, e sua presença nos lembra que Marte tem uma atmosfera mais complicada do que parece.

Publicado no Journal of Geophysical Research: Space Physics, revista científica publicada pela American Geophysical Union, o novo estudo foi possibilitado por um instrumento chamado espectrômetro de imagem ultravioleta (IUVS, na sigla em inglês) na sonda MAVEN da NASA, que está em órbita ao redor de Marte desde 2014. O IUVS vem fornecendo um novo olhar sobre o nosso planeta vizinho, revelando padrões de circulação nunca antes vistos na atmosfera marciana.

O novo artigo, liderado por Nick Schneider do Laboratório de Física Atmosférica e Espacial (LASP, em inglês) da Universidade do Colorado, analisou dados coletados pelo IUVS ao longo de dois anos marcianos consecutivos (um ano em Marte é igual a 687 dias na terra). Ao estudar Marte em luz ultravioleta, os pesquisadores foram capazes de visualizar os efeitos dos ventos em escala global e das ondas altas na atmosfera.

“As imagens da MAVEN trazem nossos primeiros insights sobre os movimentos atmosféricos na atmosfera intermediária de Marte, uma região crítica onde as correntes de ar transportam gases entre as camadas mais baixas e mais altas”, explicou Schneider.

Essas ações um tanto psicodélicas, conhecidas como marés atmosféricas, se formam a partir de uma recombinação de átomos de nitrogênio e oxigênio na mesosfera noturna de Marte – a camada intermediária entre a estratosfera e a termosfera. Ao ver Marte na luz ultravioleta, os cientistas foram capazes de acompanhar as mudanças nos padrões do vento nas diferentes estações, que influenciam as noites de brilho atmosférico. De acordo com a pesquisa, essas ondas que circundam o planeta também são influenciadas pelo calor solar e distúrbios topográficos causados ​​pelos vulcões maciços de Marte.

O brilho noturno visto na região polar norte. A causa da forma em espiral permanece um mistério. Imagem: NASA/MAVEN/Goddard Space Flight Center/CU/LASP

Na verdade, as regiões vulcânicas montanhosas de Marte são conhecidas por produzirem fenômenos fascinantes e bizarros, incluindo uma nuvem enorme e alongada que reaparece como um relógio acima de Arsia Mons, um vulcão de 20 quilômetros de altura localizado perto do equador marciano.

“As principais descobertas da MAVEN sobre perda de atmosfera e mudança climática mostram a importância desses vastos padrões de circulação que transportam gases atmosféricos ao redor do globo e da superfície até a borda do espaço”, explicou Sonal Jain, cientista e coautor do estudo do LASP.

Curiosamente, os pulsos atmosféricos acontecem sempre três vezes por noite, mas apenas durante a primavera e o outono. Os cientistas também documentaram ondas e espirais acima das regiões polares de inverno, junto com alguns pontos mais brilhantes vistos nos pólos de inverno.

Este infográfico acima exemplifica como funciona o fenômeno. Primeiro, os raios UV do sol quebram moléculas de dióxido de carbono e nitrogênio, transformando-as em átomos de carbono, oxigênio e nitrogênio. Depois, a própria atmosfera marciana se encarrega de levar esses átomos para alturas elevadas. Por fim, quando o ar desce de volta para a atmosfera, os átomos de nitrogênio e oxigênio se combinam, formando uma molécula de monóxido de nitrogênio que emite um fóton ultravioleta. Imagem: NASA/MAVEN/Goddard Space Flight Center/CU/LASP

Nessas áreas brilhantes, os gases são empurrados para baixo por ventos verticais, fazendo-os entrar em regiões com densidade atmosférica mais alta. Isso serve para acelerar as reações químicas responsáveis ​​pelo óxido nítrico, que alimentam o brilho ultravioleta. As emissões de raio UV ocorrem predominantemente em altitudes que atingem 64 quilômetros acima da superfície, com algumas manchas gigantescas de 965 quilômetros de diâmetro.

Essas emissões não devem ser confundidas com um brilho verde de Marte – um matiz visível causado pelos raios do Sol que estimulam as moléculas de oxigênio na atmosfera superior. Se um ser humano estivesse em solo marciano, ele não conseguiria enxergar esses espetáculos noturnos, pois são invisíveis a olho nu.

No futuro, quando for possível colonizar o planeta vermelho, os novos colonos poderão se divertir com essas luzes noturnas usando óculos de proteção ultravioleta – semelhante ao que acontece no Norte da Terra, que em algumas épocas do ano apresenta belos efeitos visuais noturnos, como é o caso da aurora boreal. Sem dúvida, seria um espetáculo, já que as manchas brilhantes que cruzam o céu de Marte à noite atingem velocidades de até 290 km/h.