As auroras que se desenrolam nos céus de Marte são impressionantes, e também oferecem pistas importantes sobre como a água do Planeta Vermelho escapa para a atmosfera, relataram cientistas em 12 de dezembro aqui na reunião anual da União Geofísica Americana (AGU).
Um tipo de aurora chamada próton aurora foi identificado pela primeira vez em Marte em 2016, usando dados da sonda Mars Atmosphere and Volatile Evolution (MAVEN). Essa aurora, que ocorre durante o dia e produz luz ultravioleta, é invisível a olho nu, mas foi detectada pelo instrumento Imaging UltraViolet Spectrograph (IUVS) da MAVEN.
Recentemente, os pesquisadores analisaram mais de perto as auroras marciais de prótons, analisando dados acumulados ao longo de anos de observações e descrevendo suas descobertas em um novo estudo. Eles descobriram que essas auroras não são tão raras quanto se pensava inicialmente. Na verdade, elas são a aurora mais comum de Marte e são surpreendentemente frequentes “com quase 100% de ocorrência no lado diurno do planeta no sul do verão”, disse a autora do estudo, Andréa Hughes, candidata a doutorado em física de engenharia na Embry. Universidade Aeronáutica Riddle, em Daytona Beach, Flórida.
“Pensar que a probabilidade de ver a próton aurora durante o verão no sul do dia se aproxima de 100%!” Hughes disse à Live Science. “Acho que isso foi muito surpreendente para mim e para a maioria dos membros da equipe”.
As auroras na Terra geralmente aparecem quando correntes de partículas carregadas do sol – também conhecidas como ventos solares, viajando a aproximadamente 1 milhão de mph (1,6 milhão km / h) – atingem o campo magnético do nosso planeta. As colisões de alta energia entre partículas solares e partículas atmosféricas de gás criam brilhos no céu, como as luzes do norte e do sul.
As auroras de prótons de Marte também começam com ventos solares. Mas neste caso, prótons carregados colidem com uma nuvem de hidrogênio ao redor de Marte. Lá, eles sugam elétrons dos átomos de hidrogênio, que neutralizam os prótons. Quando esses átomos neutros energéticos entram na atmosfera mais baixa de Marte, suas colisões com moléculas produzem brilhos ultravioletas – auroras de prótons, explicou Hughes na AGU.
Por que essas auroras são tão comuns no verão de Marte no sul? “Já sabemos há vários anos sobre variações sazonais na coroa de hidrogênio” – a nuvem de hidrogênio que circunda Marte – que está em sua maior altitude em torno do solstício de verão, disse Hughes. Em outras palavras, os meses de verão são quando a nuvem de hidrogênio de Marte está perfeitamente posicionada para interagir com os ventos solares e produzir auroras de prótons quase constantes.
E isso não é tudo o que os pesquisadores descobriram. À medida que as temperaturas sobem durante os meses de verão, as nuvens de poeira crescentes retiram o vapor de água da superfície marciana. “Isso faz com que o hidrogênio se separe em hidrogênio e oxigênio, e faz com que ele escape”, disse Hughes. “Por causa disso – e por causa da conexão entre prótons eólicos solares interagindo com o hidrogênio na atmosfera de Marte – sabemos que, quando vemos a aurora protônica, a fonte disso não é apenas o vento solar, mas também a água que está rompendo separados e perdidos no espaço “.
Nesse ponto, você deve estar se perguntando se seria capaz de testemunhar uma próton aurora se estivesse em Marte – mas não o faria, infelizmente.
“Não é algo que possa ser observado da superfície, porque estamos observando isso na luz ultravioleta, e o ultravioleta é absorvido na atmosfera. Então, quando chega à superfície, você não vê”, Hughes disse.
No entanto, digamos que você fosse um viajante espacial que chegasse a Marte durante o dia durante o verão no hemisfério sul. Se você usasse óculos ultravioletas durante a abordagem da sua nave espacial, “então sim, seria absolutamente capaz de ver esse belo aprimoramento de emissões – e talvez a aurora-próton dançando na atmosfera”, disse Hughes.
Mas como o vôo espacial humano para Marte ainda é um sonho distante, pode demorar um pouco até que as pessoas experimentem essa visão inspiradora em primeira mão.
Esse novo estudo das auroras estranhas em Marte acabou de revelar algo que não esperávamos
Se alguma vez chegarmos a Marte, os primeiros visitantes encontrarão algumas paisagens verdadeiramente fora do mundo – mas, ao ver as majestosas auroras varrendo o céu marciano durante o dia, elas precisarão de raios ultravioletas óculos.
Um novo estudo descobriu que um tipo específico de aurora, a próton aurora, é a forma mais comum do fenômeno em Marte. Como as auroras na Terra (incluindo as luzes do norte), as auroras de prótons são formadas quando os ventos solares interagem com a atmosfera.
Essas auroras não são apenas belas vistas para as câmeras habilitadas para UV, no entanto. Eles poderiam nos ajudar a entender mais sobre como o clima de Marte está mudando e como a água está sendo perdida no espaço no Planeta Vermelho.
As auroras de prótons se formam quando os ventos solares atingem a imensa nuvem de hidrogênio ao redor de Marte, e os prótons com carga positiva são neutralizados ao tirar elétrons dos átomos de hidrogênio.
Essas interações emitem luz UV e, como a nuvem de hidrogênio é criada em parte pela perda de água no espaço, isso poderia dar aos cientistas uma maneira de começar a medir a perda de água ao longo do tempo.
“As observações das auroras de prótons em Marte fornecem uma perspectiva única de hidrogênio e, portanto, perda de água do planeta”, diz o físico Edwin Mierkiewicz, da Universidade Aeronáutica Embry-Riddle, na Flórida.
“Através desta pesquisa, podemos obter uma compreensão mais profunda das interações do Sol com a atmosfera superior de Marte e com corpos semelhantes em nosso Sistema Solar ou em outro sistema solar que carecem de um campo magnético global”.
As auroras de prótons foram detectadas pela primeira vez pela sonda MAVEN da NASA em 2016 e, em particular, pelo instrumento Imaging UltraViolet Spectrograph (IUVS), mas esta nova pesquisa esclarece que elas são o tipo mais comum de aurora no planeta.
A nova análise revelou auroras de prótons em 14% das observações diurnas no conjunto de dados MAVEN e em 80% das observações diurnas durante o verão do sul de Marte – quando o planeta está mais próximo do Sol.
“No começo, acreditávamos que esses eventos eram bastante raros porque não estávamos olhando para os momentos e lugares certos”, diz o cientista planetário Mike Chaffin, da Universidade do Colorado Boulder.
“Mas, após uma análise mais detalhada, descobrimos que a aurora próton está ocorrendo com muito mais frequência nas observações do sul do verão durante o dia do que esperávamos inicialmente”.
O aumento da poeira e do calor do verão faz com que o vapor de água seja elevado a grandes altitudes, onde é dividido em hidrogênio e oxigênio pela luz UV do sol. Por sua vez, isso engrossa a nuvem de hidrogênio na atmosfera e aumenta as prótons auroras.
Essas últimas descobertas ainda não foram publicadas em uma revista revisada por especialistas, mas podemos esperar mais resultados e análises nos próximos meses e anos – estudos que podem usar a luz UV dessas auroras de prótons para rastrear a perda de água em Marte.
Enquanto isso, é fascinante pensar que auroras espetaculares são visíveis quase todos os dias durante o verão marciano, desde que você esteja procurando o equipamento certo. É algo para aqueles que chegam cedo ansiosos.
“Talvez um dia, quando as viagens interplanetárias se tornarem comuns, os viajantes que chegarem a Marte durante o sul do verão terão assentos na primeira fila para observar a aurora de prótons marciana dançando majestosamente pelo lado do dia do planeta, usando óculos sensíveis aos ultravioletas, é claro”, diz cientista planetária Andréa Hughes, da Universidade Aeronáutica Embry-Riddle.
Parece bem legal para nós.
A pesquisa foi apresentada na reunião da União Geofísica Americana.
Publicado em 17/12/2019
Artigos originais:
- https://www.livescience.com/martian-proton-auroras.html
- https://www.sciencealert.com/mars-summer-days-are-lit-by-strange-hard-to-see-auroras
Estudo original:
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