Como o vento solar faz com que Marte perca continuamente sua atmosfera para o espaço?

Marte está constantemente perdendo parte de sua atmosfera para o espaço. Crédito: NASA

Físicos da Universidade de Leicester, como parte de uma iniciativa multinacional, analisaram o impacto do Sol na atmosfera de Marte. Os cientistas publicaram um artigo no jornal da AGU, no Geophysics Research Letters, onde relatam que Marte está constantemente perdendo uma parte da sua atmosfera para o espaço.

O novo estudo mostra que a pressão dos pulsos de vento solar consiste um significativo motor para perda contínua da atmosfera marciana.

Os investigadores analisaram os dados relativos ao vento solar e as observações de satélite que rastreiam o fluxo de íons pesados que tenham sido perdidos pela atmosfera de Marte. Os autores descobriram que a atmosfera de Marte não sofre erosão em um ritmo constante, em vez disso, o escape atmosférico ocorre em rajadas de plasma.

A nave Mars Express (MEX) em sua órbita polar em torno de Marte. A sonda MEX foi utilizada para analisar as perdas da atmosfera marciana causadas pelo vento solar. Crédito: ESA

Os pulsos CIR (corotating interaction regions) incrementam as perdas

Os investigadores relacionaram as rajadas de perda atmosférica aos eventos solares conhecidos como corotating interaction regions (CIRs). Os CIRs se formam quando as regiões rápidas do vento solar encontram áreas mais lentas do vento solar, criando um pulso de alta pressão.

Quando os pulsos CIR atingem Marte, eles podem arrastar as partículas da atmosfera de Marte.

Os autores descobriram que nas vezes em os pulsos CIR ocorreram, a perda de partículas da atmosfera de Marte foi cerca de 2,5 vezes maior que o fluxo normal quando esses eventos não estão influindo. Além disso, cerca de um terço da perda de material de Marte para o espaço ocorre durante o impacto e a passagem dos pulsos CIR.

O estudo deverá ajudar os cientistas a entender melhor a evolução da atmosfera de Marte.

A magnetosfera terrestre impede que as perdas aconteçam ao nosso planeta

Professor Mark Lester, chefe do Departamento de Física e Astronomia da Universidade de Leicester, afirmou: “A principal razão disto acontecer em Marte e não na Terra é a ausência de um campo magnético consistente produzido no Planeta Vermelho, o qual protege a atmosfera da Terra.

“Um importante aspecto deste trabalho é que as observações foram feitas durante um período muito calmo do ciclo solar de onze anos e por isso devemos esperar que o efeito dessas e de outras perturbações de grande escala sejam maiores em outras épocas do ciclo solar.”

O papel da Universidade de Leicester neste estudo foi o de analisar os dados usando as idéias que pesquisadores acadêmicos discutiram em debates do grupo Radio and Space Plasma Physics Research Group (Grupo de Pesquisa de Rádio e Plasma Espacial).

Dados fornecidos pelo satélite solar ACE (Advanced Composition Explorer) foram utilizados neste levantamento. A sonda ACE reside no ponto de Lagrange L1 e foi lançado em 1997 pela NASA para monitorar o Sol. Crédito: NASA/Caltech

No abstract os cientistas escreveram:

Nós estudamos a erosão (escape de partículas) na atmosfera de Marte durante os pulsos de pressão do vento solar. Durante o mínimo solar em 2007-2008 nós observamos 41 eventos de alta pressão, que foram predominantemente identificadas como corotating interaction regions (CIR), enquanto que alguns destes eventos foram associados às ejeções solares de massa coronal (CME – coronal massa ejections), conforme os dados fornecidos pelo satélite Advanced Composition Explorer (ACE). Além disso, 36 destes eventos também foram identificadas pela sonda Mars Express (MEX) que orbita Marte. Nós usamos as medições do MEX em Marte para comparar os fluxos contrários de íons planetários pesados durante a passagem dos pulsos CIR pelos fluxos durante as condições mais calmas do vento solar. Os fluxos iônicos observados aumentaram por um fator de ~2,5, em média.Assim, um terço do fluxo total de Marte ocorre durante ~15% do tempo, quando os pulsos de pressão do vento solar impactam o planeta. Isto pode ter conseqüências importantes para o tempo total integrado de liberação do plasma iônico a partir de Marte.

Fontes

Geophysical Research Letters: Pumping out the atmosphere of Mars through solar wind pressure pulses

Scientific Blogging: CIR Pulses ‘Pumping Out’ Mars’s Atmosphere

Science Daily:

• Mars Constantly Loses Part of Its Atmosphere to Space Due to Solar Wind
• Mars And Venus Are Surprisingly Similar
• Where Did Venus’s Water Go?

Advanced Composition Explorer (ACE) Mission Overview

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