Em maio de 2024, a Terra sofreu a maior tempestade solar registrada em mais de 20 anos MADRID 5 mar. (EUROPA PRESS) - Os orbitadores de Marte da Agência Espacial Europeia (ESA) observaram o impacto em Marte da supertempestade solar, que em maio de 2024 também atingiu a Terra.
Foi a maior tempestade solar registrada na Terra em mais de 20 anos. Isso levou a atmosfera do nosso planeta a uma atividade frenética, desencadeando auroras brilhantes que puderam ser vistas tão ao sul quanto no México.
Essa tempestade também atingiu Marte. Felizmente, os dois orbitadores marcianos da ESA, o Mars Express e o ExoMars Trace Gas Orbiter (TGO), estavam no lugar certo na hora certa, e um monitor de radiação a bordo do TGO registrou uma dose equivalente a 200 dias “normais” em apenas 64 horas.
Um novo estudo publicado nesta quinta-feira na Nature Communications revela com mais profundidade como essa intensa atividade de tempestade afetou o Planeta Vermelho. “O impacto foi notável: a atmosfera superior de Marte foi inundada de elétrons. Foi a maior resposta a uma tempestade solar que já vimos em Marte”, afirma Jacob Parrott, pesquisador da ESA e principal autor do estudo.
A supertempestade provocou um aumento drástico de elétrons em duas camadas distintas da atmosfera de Marte, a altitudes de cerca de 110 e 130 quilômetros, com números que aumentaram 45% e surpreendentes 278%, respectivamente. Esta é a maior quantidade de elétrons já vista nesta camada da atmosfera marciana. “A tempestade também causou erros de computador em ambos os orbitadores, um perigo típico do clima espacial, já que as partículas envolvidas são muito energéticas e difíceis de prever. Felizmente, as naves espaciais foram projetadas com isso em mente e construídas com componentes resistentes à radiação e sistemas específicos para detectar e corrigir esses erros. Elas se recuperaram rapidamente”, acrescenta Jacob. Para investigar o impacto da supertempestade em Marte, Jacob e seus colegas utilizaram uma técnica pioneira que a ESA está desenvolvendo atualmente, conhecida como ocultação por rádio.
Primeiro, a Mars Express enviou um sinal de rádio para o TGO no momento exato em que ele desaparecia no horizonte marciano. À medida que o TGO desaparecia, o sinal de rádio se curvava ("refratava") através das várias camadas da atmosfera de Marte antes de ser captado pelo orbitador, permitindo aos cientistas obter mais informações sobre cada camada. Os pesquisadores também utilizaram observações da missão MAVEN da NASA para confirmar as densidades de elétrons. “Na verdade, essa técnica tem sido utilizada há décadas para explorar o Sistema Solar, mas utilizando sinais enviados de uma nave espacial para a Terra”, observa Colin Wilson, cientista do projeto da ESA para a Mars Express e o TGO e coautor do estudo.
O especialista observa que foi apenas nos últimos cinco anos, aproximadamente, que começaram a usá-la em Marte entre duas naves espaciais, como a Mars Express e a TGO, que geralmente usam esses rádios para transmitir dados entre orbitadores e rovers. “É ótimo vê-la em ação”, comenta. A ESA usa a ocultação por rádio de orbitador para orbitador rotineiramente na Terra e planeja usá-la com mais regularidade em futuras missões planetárias.
MUNDOS DIFERENTES, CLIMA DIFERENTE A supertempestade foi experimentada de maneira muito diferente na Terra e em Marte, destacando as diferenças entre os dois mundos. Na Terra, a resposta da atmosfera superior foi mais fraca, graças ao efeito protetor do campo magnético terrestre. Além de desviar grande parte das partículas da tempestade solar para longe da Terra, o campo magnético também desviou algumas para os pólos terrestres, onde fizeram o céu brilhar com auroras. Embora suas diferenças possam tornar complicado comparar planetas diretamente, compreender como a atividade solar afeta os residentes do Sistema Solar — em outras palavras, a previsão do clima espacial — é extremamente importante.
Na Terra, as tempestades solares podem ser perigosas e prejudiciais para os astronautas e equipamentos no espaço, além de poderem interromper satélites e sistemas (energia, rádio, navegação) na superfície. No entanto, estudar o clima espacial é difícil, pois o Sol expele radiação e material de forma errática. “Felizmente, pudemos usar essa nova técnica com o Mars Express e o TGO apenas 10 minutos depois que uma grande erupção solar atingiu Marte. Atualmente, fazemos apenas duas observações por semana em Marte, então o momento foi extremamente oportuno”, acrescenta Jacob.
Os pesquisadores capturaram as sequências de três eventos solares, todos parte da mesma tempestade, mas diferentes em termos do que expelem para o espaço e como o fazem: uma erupção de radiação, uma explosão de partículas de alta energia e uma erupção de material conhecida como ejeção de massa coronal (CME, na sigla em inglês).
Juntos, esses eventos enviaram plasma magnetizado e raios X, altamente energéticos e de movimento rápido, em direção a Marte. Quando essa enxurrada de material atingiu a atmosfera superior do planeta, colidiu com átomos neutros e arrancou seus elétrons, fazendo com que a região se enchesse de elétrons e partículas carregadas.
“Os resultados melhoram nossa compreensão de Marte ao revelar como as tempestades solares depositam energia e partículas em sua atmosfera; isso é importante, pois sabemos que o planeta perdeu para o espaço tanto enormes quantidades de água quanto a maior parte de sua atmosfera, muito provavelmente devido ao vento contínuo de partículas que emana do Sol”, explica Colin.
O pesquisador precisa que há outro aspecto a ser considerado: “a estrutura e o conteúdo da atmosfera de um planeta influenciam como os sinais de rádio viajam pelo espaço”.
“Se a atmosfera superior de Marte estiver repleta de elétrons, isso poderia bloquear os sinais que usamos para explorar a superfície do planeta por meio de radar, tornando-se uma consideração fundamental no planejamento de nossas missões e afetando nossa capacidade de investigar outros mundos”, conclui Colin.
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