Esta ejeção de massa coronal, capturada pelo Solar Dynamics Observatory da NASA, irrompeu no Sol em 31 de agosto de 2012, viajando a mais de 1.400 quilômetros por segundo e enviando radiação para as profundezas do espaço. O campo magnético da Terra protege-a da radiação produzida por eventos solares como este, enquanto Marte não possui esse tipo de proteção. Crédito: NASA/SDO
O Sol estará no pico de atividade este ano, proporcionando uma rara oportunidade de estudar como as tempestades solares e a radiação podem afetar futuros astronautas no Planeta Vermelho.
Nos próximos meses, dois dos NASAde Marte a espaçonave terá uma oportunidade sem precedentes de estudar como as erupções solares – explosões gigantes na superfície do Sol – podem afetar robôs e futuros astronautas no Planeta Vermelho.
Isso ocorre porque o Sol está entrando em um período de pico de atividade denominado máximo solar, algo que ocorre aproximadamente a cada 11 anos. Durante o máximo solar, o Sol é especialmente propenso a ter acessos de raiva de várias formas – incluindo erupções solares e ejeções de massa coronal – que lançam radiação nas profundezas do espaço. Quando uma série desses eventos solares irrompe, isso é chamado de tempestade solar.
Saiba como o MAVEN da NASA e o rover Curiosity da agência estudarão as explosões solares e a radiação em Marte durante o máximo solar – um período em que o Sol está no pico de atividade. Crédito: NASA/JPL-Caltech/GSFC/SDO/MSSS/Universidade do Colorado
O campo magnético da Terra protege em grande parte o nosso planeta dos efeitos destas tempestades. Mas Marte perdeu o seu campo magnético global há muito tempo, deixando o Planeta Vermelho mais vulnerável às partículas energéticas do Sol. Quão intensa é a atividade solar em Marte? Os pesquisadores esperam que o atual máximo solar lhes dê a chance de descobrir. Antes de enviar humanos para lá, as agências espaciais precisam determinar, entre muitos outros detalhes, que tipo de proteção radiológica os astronautas exigiriam.
“Para os humanos e os recursos na superfície marciana, não temos um conhecimento sólido sobre qual é o efeito da radiação durante a atividade solar”, disse Shannon Curry, do Laboratório de Física Atmosférica e Espacial da Universidade do Colorado em Boulder. Curry é o investigador principal do orbitador MAVEN (Mars Atmosphere and Volatile EvolutioN) da NASA, que é gerenciado pelo Goddard Space Flight Center da NASA em Greenbelt, Maryland. “Na verdade, adoraria ver o ‘grande evento’ em Marte este ano – um grande evento que podemos estudar para compreender melhor a radiação solar antes dos astronautas irem a Marte.”
O Detector de Avaliação de Radiação no Curiosity da NASA é indicado nesta imagem anotada da Mastcam do rover. Os cientistas da RAD estão entusiasmados em usar o instrumento para estudar a radiação na superfície marciana durante o máximo solar. Crédito: NASA/JPL-Caltech/MSSS
Medindo alto e baixo
MAVEN observa radiação, partículas solares e muito mais acima de Marte. A fina atmosfera do planeta pode afetar a intensidade das partículas no momento em que atingem a superfície, que é onde entra o rover Curiosity da NASA. Dados do Detector de Avaliação de Radiação do Curiosity, ou RAD, ajudou os cientistas a compreender como a radiação decompõe as moléculas baseadas em carbono na superfície, um processo que pode afetar a preservação de sinais de vida microbiana antiga. O instrumento também deu à NASA uma ideia de quanta proteção contra a radiação os astronautas poderiam esperar ao usar cavernas, tubos de lava ou penhascos para proteção.
Quando ocorre um evento solar, os cientistas analisam a quantidade de partículas solares e o quão energéticas elas são.
Este conceito artístico retrata a espaçonave Mars Atmosphere and Volatile EvolutioN (MAVEN) da NASA perto de Marte. Crédito: NASA/GSFC
“Podemos ter um milhão de partículas com baixa energia ou 10 partículas com energia extremamente elevada”, disse o principal investigador da RAD, Don Hassler, do escritório do Southwest Research Institute em Boulder, Colorado. “Embora os instrumentos do MAVEN sejam mais sensíveis aos de baixa energia, o RAD é o único instrumento capaz de ver os de alta energia que atravessam a atmosfera até a superfície, onde estariam os astronautas.”
Quando o MAVEN detecta uma grande explosão solar, a equipe do orbitador informa a equipe do Curiosity para que possam observar mudanças nos dados do RAD. As duas missões podem até montar uma série temporal medindo as mudanças até meio segundo conforme as partículas chegam à atmosfera marciana, interagem com ela e, eventualmente, atingem a superfície.
A missão MAVEN também lidera um sistema de alerta precoce que permite que outras equipas de naves espaciais de Marte saibam quando os níveis de radiação começam a subir. O alerta permite que as missões desliguem instrumentos que podem ser vulneráveis a explosões solares, que podem interferir na comunicação eletrônica e de rádio.
Água Perdida
Além de ajudar a manter os astronautas e as naves espaciais seguros, o estudo do máximo solar também pode fornecer informações sobre a razão pela qual Marte deixou de ser um mundo quente e húmido, semelhante à Terra, há milhares de milhões de anos, para se tornar o deserto gelado que é hoje.
O planeta está em um ponto de sua órbita quando está mais próximo do Sol, o que aquece a atmosfera. Isso pode causar tempestades de poeira que cobrem a superfície. Às vezes as tempestades se fundem, tornando-se globais (veja a imagem abaixo).
Marte antes e depois da tempestade de poeira: filmes lado a lado mostram como a tempestade de poeira global de 2018 envolveu o Planeta Vermelho, cortesia da câmera Mars Color Imager (MARCI) a bordo do Mars Reconnaissance Orbiter da NASA. Esta tempestade global de poeira fez com que o rover Opportunity da NASA perdesse contato com a Terra. Crédito: NASA/JPL-Caltech/MSSS
Embora reste pouca água em Marte – principalmente gelo sob a superfície e nos pólos – alguma ainda circula como vapor na atmosfera. Os cientistas questionam-se se as tempestades globais de poeira ajudam a ejectar este vapor de água, elevando-o bem acima do planeta, onde a atmosfera é destruída durante as tempestades solares. Uma teoria é que este processo, repetido várias vezes ao longo de eras, pode explicar como Marte deixou de ter lagos e rios para praticamente não ter água hoje.
Se uma tempestade global de poeira ocorresse ao mesmo tempo que uma tempestade solar, seria uma oportunidade para testar essa teoria. Os cientistas estão especialmente entusiasmados porque este máximo solar específico está a ocorrer no início da estação mais poeirenta de Marte, mas também sabem que uma tempestade de poeira global é uma ocorrência rara.
Mais sobre as missões
O Goddard Space Flight Center da NASA em Greenbelt, Maryland, gerencia a missão MAVEN. A Lockheed Martin Space construiu a espaçonave e é responsável pelas operações da missão. JPL fornece navegação e suporte para Deep Space Network. O Laboratório de Física Atmosférica e Espacial da Universidade do Colorado Boulder é responsável por gerenciar as operações científicas, divulgação e comunicações públicas.
O Curiosity foi construído pelo Laboratório de Propulsão a Jato da NASA, administrado pela Caltech em Pasadena, Califórnia. O JPL lidera a missão em nome da Diretoria de Missões Científicas da NASA em Washington. A investigação RAD é apoiada pela Divisão de Heliofísica da NASA como parte do Heliophysics System Observatory (HSO) da NASA.
