As tempestades de poeira de Marte causam a misteriosa luz zodiacal?

Imagem estática do vídeo no topo, mostrando como a distribuição dos grãos de poeira em nosso sistema solar – a fonte da misteriosa luz zodiacal – corresponde à órbita de Marte. Imagem via NASA.

A luz zodiacal é uma estranha pirâmide de luz que se estende do horizonte oriental ou ocidental, antes do amanhecer ou quando a verdadeira escuridão cai. Era conhecido por se originar da poeira que se move no plano do nosso sistema solar. A espaçonave Juno descobriu que Marte pode ser a fonte da poeira.

De locais no hemisfério norte, nas semanas e meses em torno do equinócio, você pode olhar para o oeste todas as noites depois que a verdadeira escuridão cai em direção a uma misteriosa pirâmide nebulosa de luz. É chamada de luz zodiacal, e você pode vê-la do hemisfério sul também; de lá, nesta época do ano, você olharia para o leste antes do amanhecer. Esta estranha coluna de luz nebulosa pode ser muito brilhante e perceptível em céus escuros, especialmente de latitudes mais próximas do equador, como aquelas no sul dos EUA. Mais ao norte ou ao sul, a luz parece mais fraca, mas ainda é rastreável contra um fundo de céu escuro . Esta luz misteriosa é conhecida há muito tempo como a luz do sol refletida nos grãos de poeira que se movem no plano de nosso sistema solar. Acreditava-se que asteróides e cometas fossem sua fonte. Mas em 9 de março de 2021, cientistas trabalhando com a espaçonave Juno – agora orbitando Júpiter – anunciaram uma descoberta fortuita de Juno sugerindo tempestades de poeira de Marte como a fonte da luz zodiacal.

Os cientistas disseram em um comunicado que um instrumento a bordo do Juno revelou partículas de poeira atingindo a espaçonave durante sua jornada da Terra a Júpiter, após seu lançamento em 2011 da Terra. Os impactos permitiram que eles rastreassem a distribuição da poeira pela primeira vez, e eles descobriram que ela ficava em uma faixa quase circular ao redor do sol. A borda interna dessa nuvem de poeira termina na Terra, disseram esses cientistas, porque a gravidade da Terra suga toda a poeira que chega perto dela. A borda externa da faixa de poeira atinge cerca de 2 unidades astronômicas, ou UA (ou seja, 2 unidades de distância da Terra ao Sol). A faixa de poeira termina logo além de Marte. Este fato deu aos cientistas uma pista de que a poeira pode originar-se de tempestades de poeira que envolvem todo o planeta, que frequentemente engolfam a superfície de Marte. John Leif Jørgensen, da Universidade Técnica da Dinamarca, que projetou a instrumentação que permitiu que Juno detectasse essa poeira, disse em um comunicado:

O pensamento natural é que Marte é uma fonte dessa poeira.

Esses cientistas publicaram seu trabalho online pela primeira vez no final de 2020, no Journal of Geophysical Research: Planets. Jørgensen comentou:

“Nunca pensei que estaríamos procurando poeira interplanetária.”

Veja as fotos da comunidade EarthSky. | Acontece que você pode ver Marte e a luz zodiacal na mesma parte ou o céu agora, se você estiver no hemisfério norte. Christin Nelson captou esta imagem da luz em Deadman Pass Road, Death Valley, Califórnia, em 5 de março de 2021. Está vendo? É o tênue cone de luz à direita. Christin escreveu: “Fui para um acampamento diurno perto do Vale da Morte e tive a sorte de captar a luz zodiacal após o pôr do sol. Depois de chegar em casa e ler EarthSky para ver a conjunção de Marte e as Plêiades, decidi verificar minhas fotos e, você não sabe, está lá também. A luz zodiacal aponta diretamente para ele. 🙂 ” Obrigado, Christin!

Jørgensen e Jack Connerney, outro cientista da missão Juno, notaram que a maioria dos impactos de poeira foram registrados entre a Terra e o cinturão de asteróides, com lacunas na distribuição relacionadas à influência da gravidade de Júpiter. A declaração deles dizia:

“Esta foi uma revelação radical. Até agora, os cientistas não conseguiam medir a distribuição dessas partículas de poeira no espaço. Os detectores de poeira dedicados têm áreas de coleta limitadas e, portanto, sensibilidade limitada a uma população esparsa de poeira. Eles contam principalmente as partículas de poeira mais abundantes e muito menores do espaço interestelar. Em comparação, os painéis solares expansivos de Juno têm 1.000 vezes mais área de coleta do que a maioria dos detectores de poeira.

Esses cientistas disseram que a influência da gravidade de Júpiter atua como uma barreira, impedindo que as partículas de poeira atravessem do sistema solar interno para o espaço profundo. Este mesmo fenômeno, conhecido como ressonância orbital, também funciona no sentido inverso, onde bloqueia a poeira originada no espaço profundo de passar para o sistema solar interno.

Por que esses cientistas estão confiantes de que a poeira de Marte é a fonte da luz zodiacal? Sua declaração explicava:

Os pesquisadores desenvolveram um modelo de computador para prever a luz refletida pela nuvem de poeira, dispersa pela interação gravitacional com Júpiter, que espalha a poeira em um disco mais espesso. O espalhamento depende apenas de duas quantidades: a inclinação da poeira para a eclíptica e sua excentricidade orbital. Quando os pesquisadores conectaram os elementos orbitais de Marte, a distribuição previu com precisão a assinatura reveladora da variação da luz zodiacal perto da eclíptica.

Connerney disse:

“Isso é, a meu ver, uma confirmação de que sabemos exatamente como essas partículas orbitam em nosso sistema solar e onde se originam.”

Veja as fotos da comunidade EarthSky. | Caroline Haldeman capturou esta imagem incrível de Flagstaff, Arizona, em 11 de janeiro de 2021. A pirâmide nebulosa à esquerda é a luz zodiacal; é a luz do sol refletindo nos grãos de poeira, possivelmente de Marte! O arco nebuloso à direita não é nebuloso. É a luz combinada de bilhões de estrelas: a faixa estrelada de nossa galáxia, a Via Láctea. Aliás, essa imagem faz parte de um vídeo feito pela Caroline, que você confere aqui. Obrigado, Caroline!

Os pesquisadores advertiram, porém, que ainda não podem explicar como a poeira pode ter escapado das garras da gravidade marciana. Eles disseram que esperam que outros cientistas os ajudem.

Os pesquisadores observam que encontrar a verdadeira distribuição e densidade das partículas de poeira no sistema solar ajudará os engenheiros a projetar materiais para espaçonaves que podem suportar melhor os impactos da poeira.

Nesse ínterim, nós, na Terra, temos mais um motivo para desfrutar de estar sob um céu escuro em uma clara noite de março, olhando para o oeste. Enquanto contemplamos a beleza da luz zodiacal, também podemos nos divertir imaginando sua origem como a poeira vermelha que sopra em grandes tempestades de poeira pela superfície de Marte!

Resumindo: a luz zodiacal é uma estranha pirâmide de luz que se estende do horizonte leste ou oeste, antes do amanhecer ou quando a verdadeira escuridão cai. É conhecido por originar-se da poeira que se move no plano do nosso sistema solar. A espaçonave Juno descobriu que Marte pode ser a fonte da poeira. CORREÇÃO ADICIONADA EM 11 DE MARÇO DE 2021: O artigo original afirmava que a órbita de Marte é mais circular do que a da Terra. Isso está incorreto. A órbita da Terra é mais circular do que a de Marte. Nossos agradecimentos ao cuidadoso leitor James Machin por apontar esse erro.


Publicado em 13/03/2021 09h54

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