A sonda da NASA Mars Reconnaissance Orbiter descobriu que uma boa parcela da atmosfera de Marte muda de forma dramática à medida que a inclinação do eixo do planeta varia. Esse processo pode afetar a estabilidade da água líquida, se ela existir na superfície de Marte e aumentar a frequência e a intensidade da tempestades de poeira em Marte.
Os pesquisadores usaram o GPR (radar de penetração no solo) da sonda para identificar um grande depósito enterrado de dióxido de carbono congelado, ou gelo seco, no polo Sul de Marte. Os cientistas suspeitam que a maior parte desse dióxido de carbono entra na atmosfera do planeta, isso faz com que a mesa da atmosfera de Marte aumente e que seu eixo sofra uma variação.
O novo depósito encontrado tem um volume similar ao do Lago Superior, aproximadamente 12000 quilômetros cúbicos. O depósito abriga uma quantidade de mais de 80% do dióxido de carbono que tem na atmosfera de Marte. Cavidades colapsadas fazem com que o gelo seco sublime e outras pistas mostram que o depósito está em fase de dissipação, adicionando gás na atmosfera de Marte a cada ano. A atmosfera de Marte tem 95% de dióxido de carbono, em contraste com a atmosfera muito mais espessa da Terra que tem menos de 0.04% de dióxido de carbono.
“Nós já sabemos que existe uma pequena capa perene de gelo de dióxido de carbono no topo do gelo de água ali mas esse depósito enterrado tem aproximadamente 30 vezes mais gelo seco do que era estimado anteriormente”, disse Roger Phillips do Southwest Research Institute em Boulder no Colorado. Phillips é líder da equipe que cuida do Shallow Radar da sonda Mars Reconnaissance Orbiter e também é o principal autor do relatório publicado em forma de artigo na revista Science e que pode ser lido na íntegra no final desse post.
“Nós identificamos o depósito de gelo seco determinando a assinatura de radar que se ajustava com as características das transmissões de rádio do dióxido de carbono congelado e constatamos que os sinais se ajustavam melhor do que quando comparado com as características das ondas da água congelada”, disse Roberto Seu da Sapienza University em Roma, outro líder da equipe de Shallow radar da MRO e coautor do artigo. Evidências adicionais vieram das visíveis feições de sublimação correlacionadas com o depósito, feições essas típicas de gelo seco.
“Quando você inclui esse depósito enterrado, a reserva de dióxido de carbono em Marte, fica metade na atmosfera e metade congelada, mas por vezes ela pode ficar quase que totalmente na atmosfera ou quase que totalmente congelada”.
Um aumento ocasional na atmosfera gera ventos mais fortes, carregando mais poeira e levando a tempestades de poeira mais intensas e mais frequentes. Outro resultado é uma expansão da área da superfície do planeta onde a água líquida poderia persistir sem que fervesse. Modelagem baseada na variação conhecida da inclinação do eixo de Marte sugere que ocorreram algumas mudanças na massa total da atmosfera do planeta, mudanças essas que podem ter ocorrido em intervalos de 10000 anos ou menos.
As mudanças na densidade atmosférica causadas pelo aumento do dióxido de carbono também amplificariam alguns efeitos das mudanças causadas pela inclinação. Os pesquisadores inseriram a massa do depósito de dióxido de carbono enterrado nos modelos climáticos para o período quando a inclinação de Marte e as propriedades orbitais do planeta maximizaram a quantidade de luz solar no verão do polo Sul. Com esse modelo os pesquisadores descobriram que nesse período, a média da pressão do ar globalmente era aproximadamente 75% maior do que o nível atual.
“Um planeta Marte inclinado com uma atmosfera mais espessa de dióxido de carbono gera um efeito estufa que tenta aquecer a superfície de Marte, enquanto calotas polares de gelo mais grossas e duradouras tentam esfriá-lo”, disse o coautor Robert Haberle, um cientista planetário do Ames Research Center da NASA em Moffet Fiekd, Califórnia. “Nossas simulações mostram que as calotas polares esfriam mais o planeta do que o efeito estufa o esquenta. Diferente da Terra que tem uma atmosfera espessa que produz um forte efeito estufa, a atmosfera de Marte é tão fina e seca que não consegue reproduzir o efeito estufa encontrado na Terra nem quando você dobra a quantidade de dióxido de carbono”.
O Shallow Radar é um dos seis instrumentos a bordo da sonda MRO, foi fornecido pela Agência Espacial Italiana e sua operação é liderada pelo Department of Information Engineering, Electronics and Telecomunications na Sapienza University de Roma. O Laboratório de Propulsão a Jato da NASA, uma divisão do Instituto de Tecnologia da Califórnia em Pasadena, administra o projeto da sonda MRO para o Science Mission Directorate da NASA na sede da agência em Washington. A empresa Lockheed Martin Space Systems em Denver construiu a sonda.
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