Mistério da calota torta marciana é explicado

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Com dados enviados pela sonda Mars Express, cientistas conseguem entender os mecanismos que fazem com que a calota de gelo no sul do planeta fique deslocada do pólo (divulgação)


24/9/2008

Agência FAPESP – O mistério acaba de ser devidamente explicado. Cientistas já sabem por que a calota gelada no sul em Marte não está onde deveria – pelo menos onde estaria se estivesse na Terra.

No planeta vermelho, o gelo residual não está simetricamente localizado em torno do pólo do planeta, mas deslocado para o lado. Com a ajuda da sonda Mars Express, da Agência Espacial Européia (ESA), um grupo de pesquisadores conseguiu explicar o motivo do posicionamento inusitado.

A culpa é do clima marciano. Como a Terra, Marte tem calotas congeladas, mas, diferentemente da encontrada no pólo Sul terrestre, a marciana é composta, além de água congelada, por dióxido de carbono. Durante o verão no hemisfério sul, a maior parte da formação é sublimada, em um processo por meio do qual o dióxido de carbono congelado se transforma diretamente em gás, deixando o que é conhecido como calota polar residual.

O problema é que embora a calota do inverno seja simétrica em relação ao pólo sul marciano, a calota residual está bem deslocada, em cerca de 4 graus. O mistério, que confundiu cientistas planetários durante décadas, foi resolvido em 2005, mas agora o novo estudo reúne informações que explicam com exatidão a anomalia.

Marco Giuranna, do Instituto de Física do Espaço Interplanetário em Roma, Itália, e colegas usaram o espectrômetro planetário Fourier, instalado na Mars Express, para medir a temperatura da atmosfera marciana da superfície até 50 quilômetros acima do pólo meridional do planeta.

Os pesquisadores analisaram como a atmosfera muda em relação à temperatura por mais da metade do ano marciano (que equivale a quase dois anos terrestres). Eles também monitoraram como o dióxido de carbono se acumula na calota do outono ao inverno.

“Não é um processo linear. Verificamos que dois sistemas climáticos regionais se desenvolvem a partir de meados do outono e durante o inverno”, disse Giuranna. O estudo será publicado em breve na revista Icarus.

Os sistemas climáticos são derivados dos fortes ventos que caracterizam a circulação atmosférica em latitudes médias. Os ventos sopram diretamente na planície de Hellas, a maior cratera no planeta, com 2,3 mil quilômetros de diâmetro e profundidade que chega aos 7 quilômetros.

A profundidade da cratera e a elevada inclinação de suas paredes desviam os ventos e criam o que na Terra é conhecido como onda de Rossby, movimento ondulatório por meio do qual as regiões de vorticidade ciclônica e anticiclônica se alternam à medida que a onda se propaga.

Essas ondas deslocam os ventos de elevadas altitudes e forçam o sistema climático em direção ao pólo sul. No hemisfério ocidental marciano, essa mudança cria um forte sistema de baixa pressão próximo ao pólo sul. Também cria, próximo ao pólo, um sistema de alta pressão no hemisfério leste.

Os cientistas europeus descobriram que a temperatura no sistema de baixa pressão está freqüentemente abaixo do ponto de condensação do dióxido de carbono, de modo que o gás se condensa e cai na forma de gelo, acumulando-se no solo.

No sistema de alta pressão, as condições não são apropriadas para neve, fazendo com que apenas ocorra a formação de gelo na superfície. A mistura dos dois mecanismos é que leva à formação da calota no sul marciano.

As áreas com extensa cobertura de neve não se sublimam no verão porque refletem mais a luz solar do que as partes com gelo. Essas últimas também são mais rugosas e, por conta disso, acumulam mais luz solar, promovendo a sublimação.

Ou seja, as partes na calota polar marciana compostas de neve e gelo não apenas têm maiores quantidades de dióxido de carbono congelado depositado como também sublimam mais lentamente durante o verão. Enquanto isso, as partes feitas apenas de gelo desaparecem por completo. Isso explica por que a calota residual, que permanece após o verão, não está localizada simetricamente em torno do pólo sul do planeta.

O artigo PFS/MEX observations of the condensing CO2 south polar cap of Mars, de Marco Giuranna e outros, pode ser lido por assinantes da Icarus em www.elsevier.com/locate/icarus.