Pesquisa usou da dos de sondas orbitais europeias. Fina camada de gelo se forma por poucas horas após o nascer do sol e evapora.
A research team unveiled that Mars’ Tharsis volcanoes have on and off patches of water frost, challenging previous assumptions about the Martian climate and helping shed light on how water behaves on the planet
Desde 2008, são conhecidas grandes quantidades de gelo de água presas nos polos marcianos. As calotas polares são permanentes, mas variam em tamanho de acordo com as estações. Durante o inverno e na escuridão total, a superfície se resfria, permitindo que o gás da atmosfera se deposite na superfície como grandes pedaços de gelo de dióxido de carbono. Mais tarde, os polos são expostos à luz solar e o dióxido de carbono congelado volta a se transformar em gás.
Além do dióxido de carbono, as calotas são compostos principalmente de gelo de água. Os depósitos de dióxido de carbono são relativamente finos em comparação a esse gelo, com apenas cerca de 1 m de espessura no polo norte. O polo sul tem uma camada de dióxido de carbono mais permanente, com cerca de 8 m.
Ao redor do equador, entretanto, há um deserto árido e desprovido de qualquer gelo na superfície. Pelo menos, era assim que se via essa região do planeta até agora. Recentemente, observações a partir da órbita revelaram geadas nos gigantescos vulcões extintos do planeta. O estudo foi publicado na Nature Geoscience.
Uma equipe de cientistas planetários liderada por Adomas Valantinas, pós-doutorando da Brown University que liderou o trabalho como estudante de doutorado na Universidade de Berna, detectou gelo de água no topo dos vulcões Tharsis. Esses vulcões estão entre os mais altos do planeta e, um deles, Olympus Mons, é o mais alto do Sistema Solar, com cerca de 22 km de altitude (cerca de 2,5 vezes a altura do Monte Evereste) e aproximadamente a área da França.
A geada foi descoberta usando imagens de alta resolução do Colour and Stereo Surface Imaging System (CaSSIS), um dos instrumentos do Trace Gas Orbiter (TGO), sonda orbital da Agência Espacial Europeia (ESA). A descoberta foi validada por meio observações usando o espectrômetro Nadir and Occultation for Mars Discovery, da TGO, e a câmera High Resolution Stereo Camera (HRSC), da Mars Express, também da ESA. Esta é a primeira vez que se descobre gelo de água nas proximidades do equador marciano, o que exige que se repense a dinâmica climática do planeta.
“Pensávamos que era improvável a formação de gelo ao redor do equador de Marte, pois a mistura de sol e atmosfera rarefeita mantém as temperaturas durante o dia relativamente altas tanto na superfície quanto no topo das montanhas – ao contrário do que vemos na Terra, onde se espera ver picos com gelo”, disse Valantinas “O que estamos vendo pode ser um resquício de um antigo ciclo climático em Marte moderno, onde houve precipitação e talvez até queda de neve nesses vulcões no passado.”
A descoberta requereu a análise de mais de 30 mil imagens para encontrar e confirmar a geada. Valantinas filtrou as imagens com base no local e no momento em que foram obtidas, como a hora do dia e a estação do ano. A abordagem meticulosa ajudou a isolar as assinaturas espectrais indicativas de geada de água e onde ela se formou. Ele começou a analisar as imagens em 2018. A maior parte do trabalho foi concluída durante seu Ph.D. em Berna, mas uma parte da reanálise foi concluída na Brown.
O estudo mostra que a geada se manifesta de forma fugaz por algumas horas após o nascer do sol, antes que as altas temperaturas a façam evaporar com a radiação solar. É importante observar que, embora o gelo seja muito fino, cerca de um centésimo de milímetro (aproximadamente a largura de um fio de cabelo humano), acredita-se que haja algo em torno de 150 mil toneladas de água circulando entre a superfície e a atmosfera todos os dias nas estações frias. Isso é o equivalente a aproximadamente 60 piscinas olímpicas.
A geada que a equipe descobriu deposita-se nas caldeiras dos vulcões. Essas cavidades são as aberturas no topo do vulcão onde as erupções explodiram anteriormente através da crosta. Acredita-se agora que existam microclimas incomuns no topo dos vulcões, o que permite a formação das finas camadas de gelo.
Agora, cientistas precisam modelar a formação do gelo para obter uma compreenderem melhor onde a água pode existir em Marte, como ela se move e como interage com a atmosfera. Isso será importante para o futuro da exploração marciana e a busca por sinais de vida.
Ao fazer a transição para a Brown, Valantinas planeja continuar estudando Marte ao passo em que se volta para a astrobiologia. Trabalhando no laboratório do cientista planetário Jack Mustard, ele se dedicará à caracterização de ambientes hidrotermais antigos que poderiam ter suportado vida microbiana. Amostras desses ambientes poderão um dia ser trazidas de volta à Terra pela missão Mars Sample Return, liderada pela NASA.
“Essa noção de uma segunda gênese, de vida além da Terra, sempre me fascinou”, disse Valantinas.
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