4667: Calor e poeira ajudam a lançar água marciana para o espaço

CIÊNCIA/ASTRONOMIA/MARTE

Este gráfico mostra como a quantidade de água na atmosfera de Marte varia dependendo da estação. Durante tempestades globais e regionais de poeira, que ocorrem durante o verão e primavera no hemisfério sul, a quantidade de água atinge máximos.
Crédito: Universidade do Arizona/Shane Stone/Goddard da NASA/Dan Gallagher

Cientistas usando um instrumento a bordo da sonda MAVEN (Mars Atmosphere and Volatile EvolutioN) da NASA descobriram que o vapor de água perto da superfície do Planeta vermelho é lançado para mais alto na atmosfera do que se pensava. Lá, é facilmente destruído pelas partículas de gás electricamente carregadas – ou iões – e perdido para o espaço.

Os investigadores disseram que o fenómeno que descobriram é um dos vários que levaram a que Marte perdesse o equivalente a um oceano global de água com até centenas de metros de profundidade ao longo de milhares de milhões de anos. Relatando as suas descobertas na edição de 13 de Novembro da revista Science, os cientistas disseram que Marte continua a perder água hoje à medida que o vapor é transportado para grandes altitudes após a sublimação das calotes polares congeladas durante as estações mais quentes.

“Todos nós ficámos surpresos ao encontrar água tão alto na atmosfera,” disse Shane W. Stone, estudante de doutoramento em ciências planetárias no Laboratório Lunar e Planetário da Universidade do Arizona em Tucson, EUA. “As medições que usámos só podem ter vindo da MAVEN conforme voa pela atmosfera de Marte, bem acima da superfície do planeta.”

Para fazer a sua descoberta, Stone e colegas basearam-se nos dados do instrumento NGIMS (Neutral Gas and Ion Mass Spectrometer) da MAVEN, desenvolvido no Centro de Voo Espacial Goddard da NASA em Greenbelt, no estado norte-americano de Maryland. O espectrómetro de massa “inala” o ar e separa os iões que o compõem por massa, que é como os cientistas os identificam.

Stone e a sua equipa rastrearam a abundância de iões de água a grandes altitudes marcianas durante mais de dois sols (anos marcianos). Ao fazê-lo, determinaram que a quantidade de vapor de água próximo do topo da atmosfera, cerca de 150 km acima da superfície, é mais alta durante o verão no hemisfério sul. Durante esta altura, o planeta está mais próximo do Sol e, portanto, mais quente, e é mais provável de ocorrer tempestades de poeira.

As temperaturas quentes de verão e os ventos fortes associados com as tempestades de poeira ajudam o vapor de água a atingir as partes superiores da atmosfera, onde pode ser facilmente quebrado nos seus elementos constituintes, oxigénio e hidrogénio. O hidrogénio e o oxigénio então escapam para o espaço. Anteriormente, os cientistas pensavam que o vapor de água estava preso perto da superfície marciana como na Terra.

“Tudo o que chega à parte superior da atmosfera é destruído, em Marte ou na Terra,” disse Stone, “porque esta é a parte da atmosfera que está exposta à força total do Sol.”

Os investigadores mediram 20 vezes mais água do que o normal em dois dias de Junho de 2018, quando uma forte tempestade global de poeira rodeou Marte (aquela que colocou o rover Opportunity da NASA fora de serviço). Stone e os seus colegas estimam que Marte perdeu tanta água em 45 dias durante esta tempestade como normalmente ocorre ao longo de um ano marciano inteiro, que dura dois anos terrestres.

“Mostrámos que as tempestades de poeira interrompem o ciclo da água em Marte e empurram as moléculas de água para cima na atmosfera, onde as reacções químicas podem libertar os seus átomos de hidrogénio, que são perdidos para o espaço,” disse Paul Mahaffy, director da Divisão de Exploração do Sistema Solar em Goddard e investigador principal do NGIMS.

Outros cientistas também descobriram que as tempestades marcianas de poeira podem elevar o vapor de água muito acima da superfície. Mas ninguém tinha percebido até agora que a água chegava até ao topo da atmosfera. Existem iões abundantes nesta região da atmosfera que podem quebrar as moléculas de água 10 vezes mais depressa do que são destruídas a níveis mais baixos.

“O que é único nesta descoberta é que fornece-nos um novo percurso que não pensávamos existir para a água escapar do ambiente marciano,” disse Mehdi Benna, cientista planetário de Goddard e co-investigador do instrumento NGIMS da MAVEN. “Isto vai mudar fundamentalmente as nossas estimativas de quão rápido a água está a escapar hoje e quão rápido escapou no passado.”

Astronomia On-line
17 de Novembro de 2020


3049: Cientistas da NASA confirmam a existência de vapor de água na lua de Júpiter Europa

CIÊNCIA

Nova descoberta da NASA revela que vapor de água concentrado por cima da Europa dava para encher uma piscina olímpica em poucos minutos.

Fotos de Europa tiradas a várias distâncias
© NASA

Uma equipa de investigadores do Goddard Space Flight Center da NASA em Greenbelt, Maryland, detectou pela primeira vez a existência de vapor de água por cima da superfície da Europa. A equipa mediu o vapor olhando para a Europa através de um dos maiores telescópios do mundo no Hawai, anunciou esta tarde NASA na sua página oficial.

A equipa do centro da NASA relata a descoberta também na edição de hoje da revista Nature Astronomy, referindo que esta descoberta, revela que a água que sai da Europa (segundo referem a 2,360 kg por segundo) daria para encher uma piscina olímpica em poucos minutos.

“Para mim, o interessante deste trabalho não é apenas a primeira detecção directa de água acima da Europa, mas também a falta dela dentro dos limites do nosso método de detecção”. O investigador Paganini, que lidera a equipa, explica que foi detectado um sinal fraco e distinto de vapor de água apenas uma vez durante 17 noites de observações entre 2016 e 2017, mas em quantidade relevante.

Os investigadores usaram um espectrógrafo no Observatório Keck que mede a composição química das atmosferas planetárias através de luz infravermelha. Moléculas como a água emitem frequências específicas de luz infravermelha à medida que interagem com a radiação solar.

Animação que mostra como as moléculas de água, após apanhar luz solar, libertam radiação infravermelha
© NASA

Segundo explica o centro de investigação da NASA, a descoberta de existência de vapor de água presente na atmosfera de Europa vai ajudar os cientistas a perceber melhor o funcionamento interno da lua. Por exemplo, vai ajudar a apoiar uma ideia, da qual os cientistas estão confiantes, de que existe um oceano de água líquida, possivelmente duas vezes maior que o da Terra, afundado sob a concha de gelo da lua.

Diário de Notícias
DN
18 Novembro 2019 — 19:00