Embora Marte tenha uma atmosfera extremamente fina, ainda experimenta ventos poderosos que desempenham um papel importante na formação do clima marciano e na distribuição da sua sempre presente poeira. Esses ventos levantam a poeira em colunas rotativas chamadas redemoinhos de poeira, nuvens rodopiantes de ar e partículas finas que varrem a superfície marciana. Embora os próprios ventos sejam invisíveis, os redemoinhos de poeira que eles levantam podem ser vistos claramente nas imagens das espaçonaves. Como rastreiam o fluxo do ar em movimento, os cientistas os usam como marcadores naturais para estudar o comportamento do vento, que de outra forma seria invisível.
Um novo estudo liderado pelo Dr. Valentin Bickel, do Centro para o Espaço e Habitabilidade da Universidade de Berna, mostra que os redemoinhos de poeira e os ventos que os impulsionam são muito mais rápidos do que os cientistas pensavam anteriormente. Estes ventos mais fortes são provavelmente responsáveis por grande parte da poeira na atmosfera marciana, o que tem um grande impacto no tempo e no clima do planeta a longo prazo. A pesquisa, conduzida em colaboração com o Departamento de Pesquisa Espacial e Ciência Planetária da Universidade de Berna, a Universidade Aberta do Reino Unido e o Centro Aeroespacial Alemão (DLR), foi publicada recentemente em progresso científico.
Estudando o movimento dos redemoinhos de poeira com aprendizado profundo
“Usando métodos de aprendizagem profunda de última geração, fomos capazes de identificar redemoinhos de poeira em mais de 50.000 imagens de satélite”, explica o primeiro autor Valentin Bickel. A equipe usou imagens da câmera Bern Mars CaSSIS (Color and Stereo Surface Imaging System) e da câmera estéreo HRSC (High Resolution Stereo Camera). O CaSSIS está instalado no orbitador de gás traço ExoMars da Agência Espacial Europeia (ESA), enquanto a câmera HRSC está instalada no orbitador Mars Express da ESA. “Nosso estudo é, portanto, baseado inteiramente em dados da exploração europeia de Marte”, continuou Bickel.
Em seguida, a equipe estudou imagens tridimensionais de aproximadamente 300 redemoinhos de poeira para determinar seu movimento e velocidade. O co-autor Nicolas Thomas liderou o desenvolvimento do sistema de câmaras CaSSIS na Universidade de Berna, e o seu trabalho foi financiado pelo SERI Swiss Space Office através do programa PRODEX da ESA. Ele explicou: “Imagens estéreo são imagens do mesmo local na superfície de Marte, mas tiradas com alguns segundos de intervalo. Portanto, essas imagens podem ser usadas para medir o movimento dos redemoinhos de poeira.”
“Se você juntar as imagens estereoscópicas em sequência, poderá observar como os redemoinhos de poeira se movem dinamicamente pela superfície”, enfatiza Bicker. (Veja imagem no site da Universidade de Berna)
Os ventos em Marte são mais fortes do que se pensava
Os resultados mostram que as tempestades de poeira em Marte e a velocidade do vento circundante podem atingir 44 m/s, ou cerca de 160 km/h, em todo o planeta, o que é muito mais rápido do que se supunha anteriormente (medições anteriores da superfície marciana mostraram que a velocidade do vento permanece principalmente abaixo dos 50 km/h, e em casos raros pode atingir até 100 km/h).
As altas velocidades dos ventos, por sua vez, afetaram a circulação de poeira no Planeta Vermelho: “Esses fortes ventos em linha reta provavelmente carregaram grandes quantidades de poeira para a atmosfera marciana – muito mais do que se supunha anteriormente”, disse Bickel. Ele continuou: “Os nossos dados mostram onde e quando os ventos em Marte parecem ser fortes o suficiente para afastar a poeira da superfície. Esta é a primeira descoberta deste tipo à escala global em cerca de duas décadas.”
Futuras missões a Marte poderão beneficiar dos resultados da investigação
Os resultados obtidos são também de particular importância para futuras missões a Marte. “Uma melhor compreensão das condições do vento em Marte é crucial para o planeamento e execução de futuras missões de aterragem”, explica a coautora do estudo, Daniela Tirsch, do Instituto de Investigação Espacial do Centro Aeroespacial Alemão (DLR). “Com novas descobertas na dinâmica do vento, podemos simular a atmosfera marciana e os processos de superfície associados com mais precisão”, continuou Tirsch. Estes modelos são fundamentais para avaliar melhor os riscos de missões futuras e ajustar os sistemas tecnológicos em conformidade. A nova investigação fornece, portanto, descobertas importantes para muitas áreas de investigação em Marte, como o estudo da formação de dunas e estrias de encostas, e a criação de modelos do tempo e do clima marcianos.
Os pesquisadores planejam aprimorar ainda mais as observações de tempestades de poeira e complementar os dados obtidos por meio de observações direcionadas e coordenadas de redemoinhos de poeira usando CaSSIS e HRSC. “A longo prazo, a nossa investigação deverá ajudar a melhorar a eficiência do planeamento de missões a Marte”, concluiu Bickel.
