Uma nova pesquisa usando uma década de dados do Mars Express da ESA encontrou sinais claros da complexa atmosfera marciana agindo como um único, sistema interconectado, com processos ocorrendo em níveis baixos e médios, afetando significativamente aqueles vistos em níveis mais altos.

Compreender a atmosfera marciana é um tópico chave na ciência planetária, de seu estado atual até sua história passada. A atmosfera de Marte vaza continuamente para o espaço, e é um fator crucial no passado do planeta, presente, e futura habitabilidade - ou falta dela. O planeta perdeu a maior parte de sua atmosfera antes muito mais densa e úmida, fazendo com que evolua para o seco, mundo árido que vemos hoje.

Contudo, a tênue atmosfera que Marte reteve continua complexa, e os cientistas estão trabalhando para entender se e como os processos internos estão conectados no espaço e no tempo.

Um novo estudo baseado em 10 anos de dados do instrumento de radar do Mars Express agora oferece evidências claras de uma tão procurada ligação entre as atmosferas superior e inferior do planeta. Embora mais conhecido por sondar o interior de Marte por meio de sondagem de radar, o instrumento também reuniu observações da ionosfera marciana desde que começou a operar em 2005.

"Os níveis inferior e médio da atmosfera de Marte parecem estar acoplados aos níveis superiores:há uma ligação clara entre eles ao longo do ano marciano, "diz a autora principal Beatriz Sánchez-Cano, da Universidade de Leicester, REINO UNIDO.

"Encontramos esse link rastreando a quantidade de elétrons na atmosfera superior - uma propriedade que foi medida pelo radar MARSIS por mais de uma década em diferentes estações, áreas de Marte, Horas do dia, e muito mais - e correlacionando-o com os parâmetros atmosféricos medidos por outros instrumentos no Mars Express. "

A quantidade de partículas carregadas na atmosfera superior de Marte - em altitudes entre 100 e 200 km - é conhecida por mudar com a estação e a hora local, impulsionado por mudanças na iluminação solar e atividade, e, crucialmente para este estudo, a composição e densidade variáveis ​​da própria atmosfera. Mas os cientistas encontraram mais mudanças do que esperavam.

"Descobrimos um aumento surpreendente e significativo na quantidade de partículas carregadas na alta atmosfera durante a primavera no hemisfério norte, que é quando a massa na baixa atmosfera está crescendo como gelo sublima da calota polar norte, "acrescenta Beatriz.

As calotas polares de Marte são feitas de uma mistura de gelo de água e dióxido de carbono congelado. Cada inverno, até um terço da massa da atmosfera de Marte se condensa para formar uma camada de gelo em cada um dos pólos do planeta. Toda primavera, parte da massa dentro dessas tampas sublima para reunir-se à atmosfera, e as tampas encolhem visivelmente como resultado.

"Pensava-se que esse processo de sublimação afetava principalmente apenas a baixa atmosfera - não esperávamos ver seus efeitos se propagando claramente para níveis superiores, "diz o co-autor Olivier Witasse da Agência Espacial Europeia, e ex-Cientista do Projeto ESA da Mars Express.

"É muito interessante encontrar uma conexão como essa."

A descoberta sugere que a atmosfera de Marte se comporta como um único sistema.

Isso poderia ajudar os cientistas a entender como a atmosfera de Marte evolui ao longo do tempo - não apenas no que diz respeito a distúrbios externos, como o clima espacial e a atividade do Sol, mas também com respeito à forte variabilidade interna e processos de superfície da própria Marte.

Compreender a complexa atmosfera de Marte é um dos principais objetivos da missão Mars Express da ESA, que opera em órbita ao redor do Planeta Vermelho desde 2003.

"A Mars Express ainda está forte, com um de seus principais objetivos atuais é explorar exatamente como a atmosfera marciana se comporta, e como diferentes camadas dele estão conectadas umas às outras, "diz o cientista do projeto ESA Mars Express Dmitri Titov.

"Ter uma longa linha de base de dados é fundamental para nosso estudo de Marte - agora há mais de uma década de observações para trabalhar. Esses dados não cobrem apenas um longo período de tempo, mas também a totalidade de Marte e sua atmosfera.

"Esta riqueza de observações abrangentes e complementares por diferentes instrumentos no Mars Express torna possíveis estudos como este e, junto com o Trace Gas Orbiter da ESA e a missão MAVEN da NASA, está nos ajudando a desvendar os segredos da atmosfera marciana. "