Um terço da superfície de Marte tem água enterrada superficialmente, mas atualmente está muito fria para uso pela vida. Propostas para aquecer Marte usando gases de efeito estufa exigem uma grande massa de ingredientes que são raros na superfície marciana. No entanto, novas pesquisas sugerem que aerossóis artificiais feitos de materiais que estão prontamente disponíveis em Marte — por exemplo, nanorods condutores que têm cerca de 9 micrômetros de comprimento — poderiam aquecer o planeta mais de 5.000 vezes mais efetivamente do que os melhores gases.
Esta impressão artística mostra como Marte pode ter parecido há cerca de 4 bilhões de anos. Crédito da imagem: M. Kornmesser / ESO.
A geoengenharia marciana frequentemente aparece como um conceito na ficção científica.
No entanto, pesquisadores da vida real também estão explorando técnicas potenciais para derreter e liberar água congelada do subsolo e tornar o ambiente marciano mais favorável à vida.
Muitas dessas estratégias envolvem aquecimento baseado em gases de efeito estufa, mas o planeta é escasso em ingredientes necessários para a produção de gases de efeito estufa.
“Vales de rios secos cruzam a superfície outrora habitável de Marte, mas hoje o solo gelado é frio demais para a vida derivada da Terra”, disse o Dr. Samaneh Ansari da Northwestern University e colegas.
“Os riachos podem ter fluído há apenas 600.000 anos, sugerindo um planeta à beira da habitabilidade.”
“Muitos métodos foram propostos para aquecer a superfície de Marte fechando as janelas espectrais, centradas em comprimentos de onda de 22 e 10 micrômetros, através dos quais a superfície é resfriada pela radiação infravermelha térmica que sobe para o espaço.”
“O Marte moderno tem uma fina atmosfera de dióxido de carbono que fornece apenas 5 Kelvin de aquecimento de efeito estufa por meio da absorção na faixa de 15 micrômetros, e Marte aparentemente não tem dióxido de carbono condensado ou mineralizado suficiente para restaurar um clima quente”, eles disseram.
“As janelas espectrais podem ser fechadas usando gases de efeito estufa artificiais (por exemplo, clorofluorcarbonetos), mas isso exigiria a volatilização de cerca de 100.000 megatons de flúor, que é escasso na superfície de Marte.”
“Uma abordagem alternativa é sugerida pelo aerossol natural de poeira de Marte. A poeira de Marte é quase toda originada da lenta cominuição de minerais ricos em ferro na superfície marciana.”
“Devido ao seu pequeno tamanho (raio efetivo de 1,5 micrômetro), a poeira de Marte é lançada a grandes altitudes (altitude do pico da proporção de mistura de massa de poeira, 15 a 25 km), é sempre visível no céu marciano e está presente até mais de 60 km de altitude.”
“O aerossol natural de poeira de Marte reduz a temperatura da superfície durante o dia, mas isso se deve a especificidades composicionais e geométricas que podem ser modificadas no caso de poeira projetada. Por exemplo, uma nanorod com cerca de metade do comprimento de onda da radiação infravermelha térmica ascendente deve interagir fortemente com essa radiação.”
Em seu novo artigo, o Dr. Ansari e os coautores propõem uma estratégia alternativa para aquecer Marte: aerossolizar nanorods de 9 micrômetros de comprimento feitos de ferro e alumínio marcianos disponíveis.
As hastes são semelhantes em tamanho à poeira natural marciana — essencialmente, um pouco menores que o glitter — e devem ser capazes de voar alto quando dispersas.
Enquanto isso, outras propriedades das hastes devem ajudá-las a assentar 10 vezes mais lentamente do que a poeira natural.
Os pesquisadores avaliaram sua proposta usando uma versão do modelo climático global MarsWRF e outro modelo 1D suplementar.
Os resultados mostraram que essas hastes amplificariam a luz solar que atinge a superfície marciana e impediriam que o calor do solo escapasse.
De fato, uma liberação sustentada de 30 litros de nanorods por segundo poderia aquecer Marte globalmente em mais de 30 Kelvin em relação à sua linha de base e causar o derretimento do gelo.
Depois de alguns meses, a pressão atmosférica aumentaria em 20%, criando as condições para iniciar um ciclo de retroalimentação envolvendo a volatilização de dióxido de carbono.
Notavelmente, o processo de nanorod ainda levaria séculos e não tornaria Marte definitivamente capaz de sustentar vida humana.
“Aumentar a temperatura marciana, por si só, não é suficiente para tornar a superfície do planeta habitável para a vida fotossintética oxigenada”, disseram os cientistas.
“Por outro lado, se uma biosfera fotossintética puder ser estabelecida na superfície de Marte, talvez com a ajuda da biologia sintética, isso poderá aumentar a capacidade do Sistema Solar para o florescimento humano.”
As equipes trabalhar aparece hoje no jornal Avanços da Ciência.
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Samaneh Ansari e outros. 2024. Viabilidade de manter Marte aquecido com nanopartículas. Avanços da Ciência 10 (32); dois: 10.1126/sciadv.adn4650
