Por décadas, terráqueos enviaram espaçonaves a Marte para estudar a superfície empoeirada do planeta e sua fina atmosfera. Agora a NASA está enviando um módulo de pouso ao planeta vermelho para examinar profundamente seu coração.

Já na manhã de sábado, O InSight da NASA decolará da Base da Força Aérea de Vandenberg, na Califórnia. Depois de uma jornada de quase sete meses, começará a sondar o interior profundo de um mundo próximo que antes pode ter se parecido muito mais com o nosso.

A exploração de interiores usando investigações sísmicas, A missão de Geodésia e Transporte de Calor visa compreender o fluxo de calor oculto do planeta, sua atividade sísmica e a natureza de seu núcleo. Tudo isso pode ajudar os cientistas a mergulhar na história e na evolução de nosso vizinho planetário.

"Mesmo que tenhamos tido muitas missões a Marte - orbitadores e também sondas e rovers rastejando na superfície - nunca tivemos uma missão que fosse dedicada a olhar dentro de Marte, "disse Gerald Schubert, um geofísico e físico planetário da UCLA que não está envolvido na missão. "InSight é realmente único na exploração da estrutura interna e composição dos planetas terrestres. Nunca houve um como este antes."

A NASA já enviou sismômetros para Marte antes, a bordo das duas sondas Viking que pousaram em 1976. Mas não funcionaram como planejado - o instrumento da Viking 1 falhou, e o do Viking 2 foi dominado pelas vibrações dos ventos marcianos. (A última vez que sismômetros da NASA foram implantados com sucesso fora da Terra foi durante as missões Apollo à lua.)

Bruce Banerdt se lembra muito bem dessas falhas Viking. Um estudante de graduação em ciências geológicas na época, ele sentiu uma pontada de consternação quando ficou claro que os sensores não produziriam muito, caso existam, dados sismológicos.

Agora Banerdt é geofísico no Laboratório de Propulsão a Jato em La Canada Flintridge e o investigador principal do InSight. Com uma nova geração de sismômetros marcianos prontos para lançamento, "Eu mal consigo dormir à noite, Estou tão animado, "ele disse." Tem sido um longo caminho. "

Veículos robóticos, landers e espaçonaves em órbita encontraram evidências de lagos, rios, vulcões e combinações químicas favoráveis ​​à vida em Marte. A sismologia permite aos cientistas vislumbrar as maquinações internas que levaram a essas características.

"Com a sismologia, podemos basicamente montar um mapa 3-D do interior do planeta, "Banerdt disse." A partir daí podemos começar a entender como o planeta se formou, como funciona."

Bilhões de anos atrás, cientistas pensam, Marte parecia muito mais com a Terra:tinha lagos de água e talvez até um oceano raso sob nuvens fofas que flutuavam em uma atmosfera densa. Testes conduzidos pelo rover Curiosity mostraram que vida microbiana poderia teoricamente ter existido em um ambiente como este.

Então, o interior do planeta esfriou e Marte perdeu a maior parte de sua atmosfera. Sem isso, a água evaporou e a superfície tornou-se enferrujada, expansão empoeirada que vemos hoje.

Estudar a dinâmica interna de Marte ajudará os cientistas a aprender por que ele evoluiu dessa forma, Banerdt disse.

Por exemplo, A Terra tem um campo magnético protetor que impede que nossa atmosfera seja despojada pelo vento solar e raios cósmicos. Esse campo é alimentado pelo movimento do metal fundido no núcleo da Terra.

Marte parece ter perdido seu escudo magnético no início de sua história, e a atmosfera do planeta hoje é cerca de 100 vezes mais fina que a da Terra. Estudar o núcleo marciano pode ajudar os pesquisadores a entender por que o destino de Marte diverge do nosso.

Em um planeta rochoso como Marte, o calor que vem do núcleo é produzido por elementos radioativos, disse Sue Smrekar, geofísico do JPL e investigador principal adjunto do InSight. Esse calor teria alimentado vulcões marcianos e outras reações geofísicas, em última análise, produzindo a atmosfera do planeta e pelo menos parte de sua água líquida.

Saber coisas como de onde veio a atmosfera, o que havia nele e quanto tempo durou pode ajudar os cientistas a estimar quanto tempo Marte hospedou ambientes amigáveis ​​à vida. E saber as concentrações de elementos radiogênicos dentro de Marte ajudará os cientistas a descobrir quanta energia estava disponível para alimentar toda essa atividade, Smrekar disse.

"Isso nos ajuda a entender melhor os blocos de construção originais do planeta, " ela disse.

Assim que o InSight pousar em Marte no final de novembro, ele atuará como um médico com painéis solares, usando seus três principais instrumentos para medir a temperatura do planeta, verifique seus reflexos e faça um ultrassom.

A nave colocará um sismômetro na superfície do planeta e o cobrirá com um escudo protetor para amortecer o vento e o "ruído" térmico na superfície. Este sismômetro ouvirá marsquakes - a versão marciana dos terremotos - bem como quedas de meteoritos.

Ambos produzem ondas sísmicas que são alteradas de maneiras diferentes conforme passam pelas camadas de material do planeta. Quanto mais longe essas perturbações se originam, melhor, porque as ondas passarão por mais material antes de chegar ao sismômetro. O estudo das modificações sutis nessas ondas revelará uma imagem mais clara do conteúdo do planeta.

A InSight também implantará uma sonda de fluxo de calor para obter uma melhor noção da temperatura interna do planeta, martelando a cerca de 5 metros de profundidade para evitar a influência das oscilações do dia e da noite na superfície. As mudanças detectadas devem ajudar os cientistas a determinar o quão quente é o interior de Marte.

Finalmente, a espaçonave medirá a mudança nos sinais de rádio entre ela e a Terra para ver o quanto o pólo norte marciano oscila enquanto o planeta gira em torno do sol. O tamanho e a frequência dessa oscilação podem oferecer dicas sobre o diâmetro e a densidade do núcleo do planeta.

Embora os cientistas tenham feito suposições fundamentadas sobre a aparência do interior de Marte, eles ainda não sabem ao certo o que encontrarão, disse Sean Solomon, um sismólogo e cientista planetário da Universidade de Columbia que foi o principal investigador da missão MESSENGER de 2011 da NASA em Mercúrio.

"Muito do que entendemos sobre os registros sísmicos da Terra pode não se aplicar quando formos para outro corpo planetário, "disse Salomão, que não está envolvido no InSight.

É uma coisa boa, cientistas dizem.

Cada um dos planetas rochosos do nosso sistema solar - particularmente Vênus, Terra e Marte - são feitos aproximadamente da mesma matéria e formados aproximadamente no mesmo ambiente solar. Mas diferenças sutis em fatores como tamanho, a composição e a distância do sol faziam com que cada planeta fosse muito diferente de seus vizinhos.

Dessa forma, cada um serve como uma execução separada de um experimento natural que pode nos ensinar sobre os planetas em geral, Disse Salomão.

"Algum dia estaremos enviando espaçonaves para a estrela mais próxima com planetas, mas enquanto isso estamos limitados às observações astronômicas que podem ser feitas, "disse ele." Portanto, quanto mais profundamente entendemos nossos vizinhos do sistema solar, a melhor posição que estaremos para interpretar o que podemos medir de exoplanetas. "

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