MAVEN da NASA faz a primeira descoberta do efeito atmosférico em Marte

Em dezembro de 2023, os cientistas que analisavam os dados de Marte tropeçaram em algo completamente inesperado – observações de um efeito atmosférico nunca antes visto na atmosfera do Planeta Vermelho. Usando instrumentos a bordo da missão MAVEN (Atmosfera de Marte e Evolução Volátil) da NASA, os cientistas identificaram um fenômeno que ocorre na magnetosfera da Terra, onde partículas carregadas são espremidas como pasta de dente saindo de um tubo ao longo de estruturas magnéticas chamadas tubos de fluxo. Este chamado efeito Zwan-Wolf auxilia na deflexão do vento solar ao redor da Terra e tem sido observado e estudado lá há décadas. Agora, um novo estudo publicado na Nature Communications fornece as primeiras observações abrangentes do mesmo efeito na atmosfera de Marte.

“Ao investigar os dados, de repente notei algumas manobras muito interessantes”, disse Christopher Fowler, professor assistente de pesquisa na West Virginia University em Morgantown e principal autor do livro. o estudo. “Nunca teria imaginado que seria este efeito, uma vez que nunca tinha sido visto numa atmosfera planetária antes.”

O efeito Zwan-Wolf foi descoberto pela primeira vez em 1976 e até agora só foi observado em magnetosferas planetárias, não em suas atmosferas. Ao contrário da Terra, Marte não é protegido por um campo magnético global, afetando a forma como interage com o vento solar e o clima espacial. Neste novo estudo, o efeito Zwan-Wolf foi observado na ionosfera — nas profundezas da atmosfera marciana, abaixo de 200 km — que contém um número significativo de partículas eletricamente carregadas. Os dados mostraram que estas partículas carregadas estavam a ser comprimidas e distribuídas pela atmosfera de Marte.

Embora Marte tenha uma magnetosfera induzida, um campo magnético gerado pelo vento solar interagindo com a ionosfera marciana, ele pode mudar muito de tamanho e forma com grandes ventos solares e eventos climáticos espaciais. Foi isso que Fowler e a sua equipa observaram nos dados do MAVEN quando uma grande tempestade solar atingiu Marte. Com base nas suas descobertas, o efeito Zwan-Wolf pode estar ocorrendo constantemente na ionosfera marciana, mas em níveis indetectáveis ​​pela instrumentação do MAVEN. O impacto do evento climático espacial parece ter amplificado o efeito, permitindo aos cientistas observá-lo nos dados.

No início, Fowler e a sua equipa depararam-se com algumas flutuações interessantes nas medições do campo magnético à medida que a sonda voava através da atmosfera. Para explicar isto, eles analisaram observações feitas por vários instrumentos no MAVEN, incluindo medições do ambiente de partículas carregadas na ionosfera. A investigação deles descobriu características ainda mais estranhas e interessantes nos dados. Depois de descartar várias outras possibilidades, a equipe conseguiu identificar o culpado como o efeito Zwan-Wolf, que explicava todas as características que estavam vendo.

“Ninguém esperava que este efeito pudesse ocorrer na atmosfera”, disse Fowler. “Isso é o que torna isto ainda mais emocionante. Introduz uma física interessante que ainda não explorámos e uma nova forma como o Sol e o clima espacial podem alterar a dinâmica da atmosfera marciana.”

A compreensão do efeito Zwan-Wolf em Marte irá aprofundar a nossa compreensão de como o clima espacial afecta o planeta e fornecerá uma nova visão sobre como este efeito pode ocorrer em corpos não magnetizados semelhantes, como Vénus e a lua de Saturno, Titã. Observações como esta também destacam a importância de saber como grandes eventos climáticos espaciais podem levar a mudanças no ambiente dentro e ao redor do Planeta Vermelho e potencialmente afetar ativos em ou perto de Marte.

“Saber como o clima espacial interage com Marte é essencial”, disse Shannon Curry, investigadora principal do MAVEN e cientista pesquisadora do Laboratório de Física Espacial Atmosférica da Universidade do Colorado em Boulder. “A equipa MAVEN continua a fazer novas descobertas com os nossos conjuntos de dados e a encontrar estas ligações entre a nossa estrela hospedeira e o Planeta Vermelho.”

A espaçonave MAVEN foi lançada em novembro de 2013 e entrou na órbita de Marte em setembro de 2014. O objetivo da missão é explorar a atmosfera superior do planeta, a ionosfera e as interações com o Sol e o vento solar para explorar a perda da atmosfera marciana para o espaço. A compreensão da perda atmosférica dá aos cientistas uma visão sobre a história da atmosfera e do clima do Planeta Vermelho, da água líquida e da habitabilidade planetária. A espaçonave MAVEN, em órbita ao redor de Marte, sofreu uma perda de sinal com estações terrestres na Terra em 6 de dezembro de 2025. Em fevereiro de 2026, a NASA lançou um painel de revisão de anomalias para avaliar o provável estado atual da espaçonave e a probabilidade de sua recuperação.

A missão MAVEN faz parte Portfólio do Programa de Exploração de Marte da NASA. A missão o investigador principal está baseado no Laboratório de Física Atmosférica e Espacial da Universidade do Colorado Boulder, que também é responsável pelo gerenciamento de operações científicas e divulgação e comunicações públicas. O Goddard Space Flight Center da NASA em Greenbelt, Maryland, gerencia a missão MAVEN. A Lockheed Martin Space construiu a espaçonave e é responsável pelas operações da missão. O Laboratório de Propulsão a Jato da NASA no sul da Califórnia fornece navegação e suporte para Deep Space Network.

Por Willow Reed
Laboratório de Física Atmosférica e Espacial, Universidade do Colorado Boulder

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