p Bilhões de anos atrás, Marte poderia ter se parecido com isso com um oceano cobrindo parte de sua superfície. Crédito:NASA / GSFC
p Aproximadamente a cada dois anos terrestres, quando é verão no hemisfério sul de Marte, uma janela se abre:somente nesta estação o vapor de água pode subir com eficiência da atmosfera marciana inferior para a superior. Lá, os ventos carregam o gás raro para o pólo norte. Enquanto parte do vapor d'água se decompõe e escapa para o espaço, o resto afunda de volta perto dos postes. Pesquisadores do Instituto de Física e Tecnologia de Moscou e do Instituto Max Planck para Pesquisa do Sistema Solar (MPS), na Alemanha, descrevem esse ciclo incomum da água marciana em uma edição atual do
Cartas de pesquisa geofísica . Suas simulações de computador mostram como o vapor de água supera a barreira de ar frio na atmosfera intermediária de Marte e atinge as camadas atmosféricas mais altas. Isso poderia explicar por que Marte, ao contrário da Terra, perdeu a maior parte de sua água. p Bilhões de anos atrás, Marte era um planeta rico em água com rios, e até mesmo um oceano. Desde então, nosso planeta vizinho mudou dramaticamente. Hoje, apenas pequenas quantidades de água congelada existem no solo; na atmosfera, o vapor de água ocorre apenas em vestígios. Contudo, o planeta pode ter perdido pelo menos 80% de sua água original. Na atmosfera superior de Marte, a radiação ultravioleta do sol divide as moléculas de água em hidrogênio (H) e radicais hidroxila (OH). O hidrogênio escapou irremediavelmente para o espaço. Medições por sondas espaciais e telescópios espaciais mostram que ainda hoje, a água ainda é perdida dessa forma. Mas como isso é possível? A camada média da atmosfera de Marte, como a tropopausa da Terra, deve realmente interromper o aumento do gás. Afinal, essa região geralmente é tão fria que o vapor d'água se transformaria em gelo. Como o vapor d'água marciano atinge as camadas superiores do ar?
p Em suas simulações atuais, os pesquisadores russos e alemães encontram um mecanismo até então desconhecido que lembra uma espécie de bomba. Seu modelo descreve de forma abrangente os fluxos em todo o envelope de gás ao redor de Marte, desde a superfície até uma altitude de 160 quilômetros. Os cálculos mostram que a atmosfera média normalmente gelada torna-se permeável ao vapor de água duas vezes por dia, mas apenas em um determinado local, e em uma determinada época do ano.
p Distribuição vertical do vapor de água em Marte durante o ano de Marte, aqui mostrado às 3 da manhã, hora local. Somente quando é verão no hemisfério sul o vapor d'água pode atingir as camadas atmosféricas mais altas. Crédito:GPL, Shaposhnikov et al .:Bomba Sazonal de „Água“ na Atmosfera de Marte:Transporte Vertical para a Termosfera
p A órbita de Marte desempenha um papel decisivo nisso. Seu caminho em torno do sol, que dura cerca de dois anos terrestres, é muito mais elíptico do que o do nosso planeta. No ponto mais próximo do sol (que coincide aproximadamente com o verão do hemisfério sul), Marte está aproximadamente 42 milhões de quilômetros mais perto do sol do que em seu ponto mais distante. O verão no hemisfério sul é, portanto, visivelmente mais quente do que no hemisfério norte.
p "Quando é verão no hemisfério sul, em certas horas do dia, o vapor de água pode subir localmente com massas de ar mais quentes e atingir a alta atmosfera, "diz Paul Hartogh do MPS, resumindo os resultados do novo estudo. Nas camadas atmosféricas superiores, fluxos de ar carregam o gás ao longo das longitudes até o pólo norte, onde esfria e afunda novamente. Contudo, parte do vapor de água escapa deste ciclo:sob a influência da radiação solar, as moléculas de água se desintegram e o hidrogênio escapa para o espaço.
p Outra peculiaridade marciana pode fortalecer este ciclo hidrológico incomum:enormes tempestades de poeira que abrangem todo o planeta e repetidamente afligem Marte em intervalos de vários anos. As últimas tempestades ocorreram em 2018 e 2007 e foram amplamente documentadas por sondas espaciais orbitando Marte. "A quantidade de poeira girando na atmosfera durante uma tempestade facilita o transporte de vapor de água para as camadas de ar, "diz Alexander Medvedev do MPS.
p Tempo e de novo, As nuvens de poeira marciana abrangem todo o planeta, como aqui em junho de 2018. A imagem foi tirada do rover Curiosity da NASA. Tempestades desse tipo podem facilitar o transporte de água para a alta atmosfera de Marte. Crédito:NASA
p Os pesquisadores calcularam que durante a tempestade de areia de 2007, o dobro do vapor de água atingiu a alta atmosfera do que durante um verão sem tempestades no hemisfério sul. Uma vez que as partículas de poeira absorvem a luz solar e, portanto, aquecem, as temperaturas em toda a atmosfera sobem até 30 graus. "Nosso modelo mostra com precisão sem precedentes como a poeira na atmosfera afeta os processos microfísicos envolvidos na transformação do gelo em vapor de água, "explica Dmitry Shaposhnikov, do Instituto de Física e Tecnologia de Moscou, primeiro autor do novo estudo.
p "Pelo visto, a atmosfera marciana é mais permeável ao vapor de água do que a da Terra, "Hartogh conclui." O novo ciclo sazonal da água que foi descoberto contribui enormemente para a contínua perda de água de Marte. "