(Imagem: © NASA / JPL-Caltech / Malin Space Science Systems / Texas A&M Univ.)
A sonda InSight Mars da NASA pode detectar uma inclinação quase imperceptível causada pela lua do planeta Fobos passando na frente do sol, os cientistas perceberam.
E as medições podem ajudar os cientistas a identificar uma série de fatos ecléticos sobre Marte e Fobos, especialmente se o InSight continuar trabalhando além de sua missão primária de dois anos, que termina neste outono. A nova pesquisa é exatamente o tipo de ciência que não estava na agenda do InSight, mas é um bônus inesperado descoberto nos dados.
“É uma observação completamente feliz”, disse Simon Stähler, autor principal da nova pesquisa e sismólogo da ETH Zürich, na Suíça, ao Space.com. “Poderia ter sido planejado antes, mas nunca o fizemos. Mas agora nós o encontramos.”
Fobos é a maior das duas luas marcianas e orbita mais perto do Planeta Vermelho. Cada vez mais perto, na verdade: Marte está puxando a lua com seu puxão gravitacional, e algum dia, daqui a milhares de anos, Fobos irá colidir com seu planeta. Mas, por enquanto, Fobos simplesmente dá voltas ao redor do mundo três vezes a cada dia marciano.
Esse ritmo significa muitas oportunidades para Fobos ficar entre o sol e qualquer ponto em Marte, como a planície chamada Elysium Planitia, onde o InSight pousou em novembro de 2018. Mas foi apenas no início deste ano que os cientistas decidiram ver se o módulo de pouso notaram algo estranho durante os trânsitos, que ocorrem algumas vezes por ano, disse Stähler.
“Infelizmente, na época dos eclipses anteriores, ninguém havia pensado em olhar para isso diretamente, então deixamos os dados parados por quase um ano”, disse ele. Mas quando ele e seus colegas analisaram os dados, perceberam que a situação parecia complicada.
“Encontramos alguns sinais não muito conclusivos”, disse ele. “Mas de qualquer maneira, isso nos deu uma ideia sobre o que olhar para o eclipse que se aproxima”, que ocorreria em 24 de abril. E este era um trânsito particularmente promissor: ocorreria pouco antes do meio-dia, então haveria muito sol para bloco, e Fobos cruzaria o disco do sol mais diretamente. Ao todo, os cientistas esperavam uma queda de 30% na luz que atinge a sonda, seis vezes a diferença de escurecimento de alguns dos trânsitos anteriores.
O dia 24 de abril chegou e passou em Marte e os pesquisadores verificaram se os instrumentos do InSight haviam registrado algo – e eles registraram.
A câmera do módulo de pouso não consegue dar zoom o suficiente para fotografar um trânsito de Fobos, mas sem surpresa, os painéis solares da InSight notaram a queda da luz do sol que os atingiu. Mais estranhamente, o sismômetro e o magnetômetro da missão também notaram uma diferença.
A questão era por quê.
Stähler disse que ele e seus colegas esperavam que o trânsito pudesse causar os mesmos tipos de fenômenos dramáticos que os eclipses solares podem causar na Terra, como as respostas atmosféricas massivas ao frio da sombra repentina, por exemplo. Talvez, até mesmo, a queda de temperatura tenha acionado um sistema de baixa pressão que levantou um pouco a superfície marciana, explicando os resultados do sismômetro.
Mas quando os pesquisadores olharam mais de perto, essa explicação acabou sendo um fracasso. Se um fenômeno atmosférico em grande escala estivesse em jogo, os pesquisadores deveriam ter detectado seus efeitos colaterais durante quase acidentes, momentos em que Fobos parecia transitar pelo sol visto de um local próximo em Marte, mas apenas se aproximou do sol pela visão do InSight.
Os cientistas resolveram o mistério graças a um surpreendente paralelo aos dados do sismômetro coletados no Observatório da Floresta Negra, na Alemanha. Nos últimos 50 anos, nas profundezas de uma mina abandonada de prata e cobalto, está uma série de instrumentos de geociências, incluindo sismômetros que são particularmente bem protegidos de interferências.
O colega de Stähler, Rudolf Widmer-Schnidrig, trabalha com o observatório e, para ele, os dados do InSight pareciam estranhamente familiares. Certa vez, ele deixou uma luz acesa perto de um sismômetro, apenas para que um cronômetro automático desligasse a luz durante a noite – mas a alguns metros de distância, o sismômetro registrou uma alteração.
“Ele viu um pequeno tique, uma pequena inclinação, semelhante ao que vimos em Marte”, disse Stähler. Então Widmer-Schnidrig providenciou para repetir o truque do interruptor de luz bem no fundo da mina, desta vez de propósito. E os sinais coincidiram, sugerindo que sismômetros sensíveis particularmente bem isolados, como os da InSight e os da Floresta Negra, podem de fato detectar uma pequena inclinação no solo causada pela luz se transformando em escuridão e um efeito de resfriamento associado.
A inclinação é menor do que pequena.
“Se você imaginar que tem uma mesa de 1 metro e levantar um dos lados da mesa por um diâmetro atômico, é mais ou menos isso”, disse Stähler sobre o sismômetro de inclinação do InSight registrado. “É realmente um sinal minúsculo.” Mas registrou.
E o sinal do magnetômetro, os cientistas finalmente determinaram, refletia a queda repentina na energia fluindo através dos painéis solares durante o trânsito.
No início, a compreensão foi uma decepção. “Foi um pouco decepcionante esses resultados, porque esperávamos que fosse algum grande fenômeno planetário que estamos vendo aqui”, disse Stähler. “Mas ambos os efeitos mostraram-se bastante locais no módulo de pouso.”
Apesar da falta de um grande fenômeno por trás dos dados, Stähler disse que os dados do InSight sobre os trânsitos serão bastante úteis. Como o magnetômetro coleta dados em intervalos muito curtos, os dados do InSight permitirão aos cientistas cronometrar os trânsitos de Fobos com muita precisão, identificando a localização da lua com mais precisão do que nunca.
A localização de Fobos precisa ser monitorada por causa de seu lento avanço em direção a Marte, que é governado pela elasticidade do manto do planeta. E as observações de trânsito do InSight não são apenas as mais precisas, mas também se baseiam em décadas de medições.
“Temos as primeiras observações disso na era Viking e as mais recentes agora são InSight”, disse Stähler. “Basicamente, temos cerca de 40 anos de observação de quanto Fobos está diminuindo.” E embora essas medições não movam necessariamente a agulha no dia do juízo final de Fobos, elas podem dar aos cientistas sua melhor visão do manto de Marte.
Mas, apesar do sucesso recente, os dias de monitoramento de trânsito do InSight podem terminar em breve. A missão foi originalmente orçada para durar apenas dois anos a partir de seu pouso em novembro de 2018 e a NASA ainda não tomou uma decisão sobre estendê-la.
Stähler acredita que um fenômeno semelhante pode ocorrer durante trânsitos e eclipses em outros corpos planetários. Não é o tipo de sinal que os sismômetros na Terra parecem capazes de captar porque os eclipses aqui ocorrem muito gradualmente. Mas ele vê potencial em particular para a lua de Saturno, Titã – e a NASA está incluindo um sismômetro em sua missão Dragonfly precisamente para esse mundo.
“Você pode basicamente repetir a observação lá no final e ver o quanto o solo de Titã se deforma sempre que Saturno bloqueia o sol lá”, disse Stähler, embora a espessa atmosfera da lua provavelmente torne o efeito ainda menor do que em Marte. “Ainda assim, isso é algo para repetir aqui.”
A pesquisa é descrita em um artigo publicado em 4 de agosto na revista Geophysical Research Letters.
Publicado em 29/08/2020 09h27
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