Os cientistas fizeram recentemente uma rara observação das duras condições do inverno acima do pólo norte de Marte. Dentro do vórtice polar de Marte, as temperaturas caem drasticamente – muito mais frias que o ar lá fora – enquanto a escuridão constante do longo inverno de Marte faz com que os níveis de ozônio na atmosfera aumentem acentuadamente.
O Dr. Kevin Olson, da Universidade de Oxford, que apresentou os resultados na reunião conjunta EPSC-DPS2025 em Helsínquia, disse: “A atmosfera dentro do vórtice polar, desde perto da superfície até cerca de 30 quilómetros de altura, é caracterizada por temperaturas extremamente frias, cerca de 40 graus Celsius mais frias do que a temperatura fora do vórtice.”
A estas temperaturas extremamente baixas, pequenas quantidades de vapor de água na atmosfera marciana congelam e depositam-se nas calotas polares. Esta mudança tem um impacto significativo nos níveis de ozono. Normalmente, o ozônio é destruído quando reage com moléculas formadas pelos raios UV que decompõem o vapor d’água. Mas quando o vapor congela completamente, essas reações param. Sem nada para decompô-lo, o ozônio começa a se acumular dentro do vórtice.
“O ozônio é um gás muito importante em Marte – é uma forma muito reativa de oxigênio que nos diz a rapidez com que as reações químicas estão acontecendo na atmosfera”, disse Olson. “Ao sabermos quanto ozono está presente e o quanto muda, podemos aprender mais sobre como a atmosfera mudou ao longo do tempo e até mesmo se Marte já teve uma camada protetora de ozono como a da Terra.”
O rover ExoMars Rosalind Franklin da Agência Espacial Europeia, com lançamento previsto para 2028, irá procurar vestígios de vida antiga no planeta. Se Marte já teve uma camada de ozono que protegia a sua superfície da radiação ultravioleta, esta barreira protectora pode tê-lo tornado mais propício à vida há milhares de milhões de anos.
Como é formado o vórtice polar de Marte?
O vórtice polar de Marte faz parte do seu ciclo sazonal, impulsionado pela inclinação axial de 25,2 graus de Marte. Tal como a Terra, o Planeta Vermelho passa por mudanças sazonais, com um vórtice a formar-se acima dos pólos à medida que o verão termina no hemisfério norte e dura até à primavera.
Na Terra, o vórtice polar por vezes torna-se instável e desloca-se para sul, enviando ar frio para latitudes mais baixas. Um processo semelhante pode estar a ocorrer em Marte, proporcionando aos investigadores uma oportunidade valiosa para estudar o interior do vórtice.
“Como o inverno polar norte de Marte é completamente escuro como na Terra, é difícil estudá-lo”, disse Olson. “Ao medir o vórtice e determinar se as nossas observações estão dentro ou fora do vórtice escuro, podemos realmente saber o que está a acontecer.”
Explore o vórtice
Olson está trabalhando com o orbitador de gás traço ExoMars da ESA, que orbita Marte. Em particular, a Suíte de Química Atmosférica (ACS) da espaçonave estudou a atmosfera de Marte observando a borda do Planeta Vermelho quando o Sol estava do outro lado de Marte e brilhava através da atmosfera. Os comprimentos de onda da luz solar absorvida revelam quais moléculas estão presentes na atmosfera e a que altura elas estão da superfície.
No entanto, esta técnica não funciona na escuridão total do inverno marciano, quando o sol não nasce sobre o Pólo Norte. A única chance de ver o interior de um vórtice é quando ele perde sua forma arredondada, mas saber exatamente quando e onde isso acontece exigirá dados adicionais.
Para fazer isso, Olson recorreu ao Mars Climate Sounder no Mars Reconnaissance Orbiter da NASA para medir a extensão do vórtice através de medições de temperatura.
“Procuramos por quedas repentinas de temperatura, um sinal claro de estar dentro de um vórtice”, disse Olson. “Comparar as observações do ACS com as do Mars Climate Sounder revelou diferenças claras entre a atmosfera dentro do vórtice e a atmosfera exterior. Esta é uma grande oportunidade para aprender mais sobre a química atmosférica marciana e como as condições mudam durante a noite polar para formar ozono.”
