A sonda MAVEN (Mars Atmosphere and Volatile Evolution) da NASA identificou o processo que parece ter desempenhado um papel fundamental na alteração do clima marciano: de um ambiente ameno e molhado, que pode ter suportado vida, para o Planeta Vermelho frio e árido que é hoje. Os dados da MAVEN permitiram com que os investigadores determinassem a taxa a que atmosfera marciana perde atualmente gás para o espaço devido à influência do vento solar. Os resultados revelam que a erosão da atmosfera de Marte aumenta significativamente durante as tempestades solares. Os resultados científicos da missão foram publicados na edição de 5 de novembro das revistas Science e Geophysical Research Letters.
"Marte parece ter tido uma atmosfera espessa e quente o suficiente para suportar água líquida, um ingrediente fundamental e um meio para a vida como a conhecemos," afirma John Grunsfeld, astronauta e administrador do Diretorado de Missões Científicas da NASA em Washington, EUA. "Compreender o que aconteceu à atmosfera de Marte vai informar o nosso conhecimento acerca da dinâmica e evolução de qualquer atmosfera planetária. É importante aprender o que pode provocar alterações no ambiente de um planeta, desde um que pode hospedar micróbios à superfície, para um que não suporta, e é uma questão-chave que está a ser abordada na jornada da NASA a Marte."
As medições da MAVEN indicam que o vento solar retira gás a uma velocidade correspondente a cerca de 100 gramas por segundo. "Tal como o roubo de algumas moedas numa caixa registadora todos os dias, a perda torna-se significativa ao longo do tempo," afirma Bruce Jakosky, investigador principal da MAVEN da Universidade do Colorado, em Boulder. "Vimos que a erosão atmosférica aumenta drasticamente durante as tempestades solares, assim que pensamos que a taxa de perda foi muito maior há milhares de milhões de anos atrás quando o Sol era jovem e mais ativo."
Em adição, uma série de tempestades solares dramáticas atingiram a atmosfera de Marte em março de 2015 e a MAVEN descobriu que a perda foi acelerada. A combinação de uma taxa de perda mais elevada com tempestades solares mais poderosas no passado sugere que a perda da atmosfera para o espaço foi provavelmente um importante processo na mudança do clima marciano. O vento solar é uma corrente de partículas, principalmente protões e eletrões, que flui da atmosfera do Sol a uma velocidade de mais ou menos 400 km/s. O campo magnético transportado pelo vento solar, ao passar por Marte, pode gerar um campo elétrico, tal como uma turbina na Terra pode ser usada para gerar eletricidade.
Este campo elétrico acelera átomos de gás eletricamente carregados, chamados iões, na atmosfera superior de Marte e atira-los para o espaço. A MAVEN tem examinado como o vento solar e a radiação ultravioleta retira gás do topo da atmosfera do planeta. Os novos resultados indicam que a perda é efetuada em três regiões diferentes do Planeta Vermelho: na "cauda", onde o vento solar flui para trás de Marte, por cima dos polos marcianos numa "pluma polar", e a partir de uma nuvem grande de gás que rodeia Marte. A equipa científica determinou que quase 75% dos iões que escapam vêm da região da cauda, e quase 25% são da região da pluma, com apenas uma pequena contribuição da nuvem grande.
As regiões antigas de Marte contêm sinais de água abundante - como por exemplo características semelhantes a vales esculpidos por rios e depósitos minerais que só se formam na presença de água líquida. Estas características levaram os cientistas a pensar que há milhares de milhões de anos, a atmosfera de Marte era muito mais densa e quente o suficiente para formar rios, lagos e talvez até mesmo oceanos de água líquida. Recentemente, investigadores que usavam a sonda MRO (Mars Reconnaissance Orbiter) da NASA observaram o aparecimento sazonal de sais hidratados, indicando água líquida salgada em Marte. No entanto, a atmosfera atual de Marte é demasiado fria e fina para suportar água líquida a longo prazo à superfície do planeta.
"A erosão pelo vento solar é um mecanismo importante para a perda atmosférica, e é importante o suficiente para explicar a mudança dramática no clima marciano," afirma Joe Greboswsky, cientista do projeto MAVEN do Centro de Voo Espacial Goddard da NASA em Greenbelt, no estado americano de Maryland. "A MAVEN também está a estudar outros processos de perda - como perda devido ao impacto de iões ou o escape de átomos de hidrogénio - e estes só vão aumentar a importância do escape atmosférico. O objetivo da missão MAVEN, lançada para Marte em novembro de 2013, é determinar quanto da atmosfera e da água do planeta foram perdidos para o espaço. É a primeira missão dedicada à compreensão de como o Sol pode ter influenciado mudanças atmosféricas no Planeta Vermelho. A MAVEN opera em Marte há pouco mais de um ano e terminará a sua principal missão científica no dia 16 de novembro.
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