Os planetas Terra e Marte têm poucas coisas em comum. Ambos os planetas têm aproximadamente a mesma área de superfície terrestre, calotas polares sustentadas, e ambos têm uma inclinação semelhante em seus eixos de rotação, proporcionando a cada um deles uma forte variabilidade sazonal. Adicionalmente, ambos os planetas apresentam fortes evidências de terem sofrido mudanças climáticas no passado. No caso de Marte, esta evidência aponta para ele, uma vez que já possuía uma atmosfera viável e água líquida em sua superfície.

Ao mesmo tempo, nossos dois planetas são realmente muito diferentes, e de várias maneiras muito importantes. Um deles é o fato de que a gravidade em Marte é apenas uma fração do que é aqui na Terra. Compreender o efeito que isso provavelmente terá sobre os seres humanos é de extrema importância quando chega a hora de enviar missões tripuladas a Marte, para não mencionar colonos em potencial.

Marte em comparação com a Terra:

As diferenças entre Marte e a Terra são cruciais para a existência da vida como a conhecemos. Por exemplo, a pressão atmosférica em Marte é uma fração minúscula do que é aqui na Terra - em média 7,5 milibares em Marte para pouco mais de 1000 aqui na Terra. A temperatura média da superfície também é mais baixa em Marte, classificado em frígidos -63 ° C em comparação com os amenos 14 ° C da Terra.

E embora a duração de um dia marciano seja aproximadamente a mesma que aqui na Terra (24 horas 37 minutos), a duração de um ano marciano é significativamente maior (687 dias). Além disso, a gravidade na superfície de Marte é muito mais baixa do que aqui na Terra - 62% mais baixa para ser mais preciso. Com apenas 0,376 do padrão da Terra (ou 0,376 g), uma pessoa que pesa 100 kg na Terra pesaria apenas 38 kg em Marte.

Esta diferença na gravidade da superfície é devido a uma série de fatores - massa, densidade, e o raio é o primeiro. Embora Marte tenha quase a mesma área de superfície terrestre que a Terra, tem apenas metade do diâmetro e menos densidade que a Terra - possuindo cerca de 15% do volume da Terra e 11% de sua massa.

Calculando a gravidade marciana:

Os cientistas calcularam a gravidade de Marte com base na Teoria da Gravitação Universal de Newton, que afirma que a força gravitacional exercida por um objeto é proporcional à sua massa. Quando aplicado a um corpo esférico, como um planeta com uma determinada massa, a gravidade da superfície será aproximadamente inversamente proporcional ao quadrado do seu raio. Quando aplicado a um corpo esférico com uma determinada densidade média, será aproximadamente proporcional ao seu raio.

Essas proporcionalidades podem ser expressas pela fórmula g =m / r ² , onde g é a gravidade da superfície de Marte (expressa como um múltiplo da da Terra, que é 9,8 m / s²), m é a sua massa - expressa como um múltiplo da massa da Terra (5,976 · 10 ²⁴ kg) - e r seu raio, expresso como um múltiplo do raio (médio) da Terra (6, 371 km).

Por exemplo, Marte tem uma massa de 6,4171 x 10 ²³ kg, que é 0,107 vezes a massa da Terra. Ele também tem um raio médio de 3, 389,5 km, que funciona com 0,532 raios terrestres. A gravidade da superfície de Marte pode, portanto, ser expressa matematicamente como:0,107 / 0,532², do qual obtemos o valor de 0,376. Com base na gravidade da própria superfície da Terra, isso resulta em uma aceleração de 3,711 metros por segundo ao quadrado.

Implicações:

Atualmente, não se sabe quais efeitos a exposição de longo prazo a essa quantidade de gravidade terá no corpo humano. Contudo, pesquisas em andamento sobre os efeitos da microgravidade nos astronautas mostraram que ela tem um efeito prejudicial à saúde - o que inclui perda de massa muscular, densidade óssea, função do órgão, e até mesmo a visão.

Compreender a gravidade de Marte e seu efeito sobre os seres terrestres é um primeiro passo importante se quisermos enviar astronautas, exploradores, e até mesmo colonos lá algum dia. Basicamente, os efeitos da exposição de longo prazo à gravidade, que é pouco mais de um terço do normal da Terra, serão um aspecto-chave de quaisquer planos para as próximas missões tripuladas ou esforços de colonização.

Por exemplo, Projetos de origem coletiva como o Mars One consideram a probabilidade de deterioração muscular e osteoporose de seus participantes. Citando um estudo recente de astronautas da Estação Espacial Internacional (ISS), eles reconhecem que a duração da missão variando de 4-6 meses mostra uma perda máxima de 30% do desempenho muscular e perda máxima de 15% da massa muscular.

A missão proposta exige muitos meses no espaço para chegar a Marte, e para aqueles que se voluntariam para passar o resto de suas vidas vivendo na superfície marciana. Naturalmente, eles também afirmam que seus astronautas estarão "bem preparados com um programa de contramedidas cientificamente válido que os manterá saudáveis, não só para a missão a Marte, mas também à medida que se ajustam à vida sob a gravidade na superfície de Marte. "O que são essas medidas ainda está para ser visto.

Aprender mais sobre a gravidade marciana e como os organismos terrestres se comportam sob ela pode ser uma bênção para a exploração espacial e missões para outros planetas também. E à medida que mais informações são produzidas pelas muitas missões robóticas e orbitais em Marte, bem como missões tripuladas planejadas, podemos esperar obter uma imagem mais clara de como é a gravidade marciana de perto.

À medida que nos aproximamos da missão tripulada proposta pela NASA a Marte, que está programado para ocorrer em 2030, podemos certamente esperar que mais esforços de pesquisa serão tentados.