Duas missões da Agência Espacial Europeia em órbita de Marte, as naves espaciais Mars Express e ExoMars Trace Gas Orbiter, observaram como uma poderosa “supertempestade” solar que devastou a Terra também atingiu o Planeta Vermelho. A tempestade causou falhas na espaçonave e uma atmosfera marciana superior supercarregada.
O tempestade solar atingiu a Terra em 11 de maio de 2024, provando ser o maior registrado em nosso planeta em mais de 20 anos. Gerou brilho aurorasgeralmente restrito aos pólos do nosso planeta, até o equador México. E, de facto, a tempestade também impactou Martecom o Marte Expresso e o Orbitador de gás traço ExoMars (TGO) com radiação equivalente a 200 dias no espaço de apenas 64 horas.
A tempestade solar aumentou o número de electrões em duas camadas da atmosfera marciana: um aumento de 45% a uma altitude de 68 milhas (110 quilómetros) e um impressionante aumento de 278% a 81 milhas (130 quilómetros) acima da superfície marciana. Isso representa o maior número de elétrons que os cientistas planetários já viram na atmosfera do Planeta Vermelho.
A supertempestade solar também demonstrou o impacto negativo que esse clima espacial pode ter na tecnologia espacial, um risco que impulsiona o desejo dos investigadores de desenvolver melhores previsões do clima espacial.
“A tempestade também causou erros de computador em ambos os orbitadores – um perigo típico do clima espacial, já que as partículas envolvidas são muito energéticas e difíceis de prever”, continuou Parrott. “Felizmente, as naves espaciais foram concebidas com isto em mente e construídas com componentes resistentes à radiação e sistemas específicos para detectar e corrigir estes erros. Recuperaram-se rapidamente.”
Parrott e colegas usaram uma técnica pioneira chamada ocultação de rádio para investigar o efeito desta tempestade solar. Isto envolveu a Mars Express enviando um sinal de rádio para o TGO enquanto ele mergulhava abaixo do horizonte de Marte. Este sinal foi então refratado de volta na Mars Express pelas camadas atmosféricas do Planeta Vermelho. Isso revelou detalhes dessas camadas.
“Esta técnica tem sido usada há décadas para explorar o sistema solar, mas usando sinais transmitidos por uma nave espacial para a Terra”, disse o membro da equipe Colin Wilson, cientista do projeto da ESA para a Mars Express e TGO. “Foi apenas nos últimos cinco anos que começamos a usá-lo em Marte entre duas naves espaciais, como a Mars Express e a TGO, que normalmente usam esses rádios para transmitir dados entre orbitadores e rovers. É ótimo vê-lo em ação.”
O que isso revelou foi o fato de que Terra e Marte responde de forma muito diferente quando é bombardeado por partículas carregadas do Sol.
Tempestades solares impactam Marte e a Terra de maneira diferente
A principal diferença entre Marte e a Terra na sua reação às tempestades solares é o facto de o nosso planeta ter um campo magnético protetor, a magnetosfera. Isto silencia o impacto das tempestades solares na nossa atmosfera e também desvia as partículas carregadas tanto para longe da Terra como para os pólos, onde podem causar auroras.
A falta de uma magnetosfera ao redor de Marte torna difícil comparar o Planeta Vermelho com a Terra. O estudo do clima espacial em torno do nosso planeta vizinho também é complicado pelo facto de o Sol ser errático na dispersão de partículas carregadas e radiação.
“Felizmente, conseguimos usar esta nova técnica com a Mars Express e o TGO apenas 10 minutos depois de uma grande explosão solar atingir Marte”, explicou Jacobs. “Atualmente, estamos realizando apenas duas observações por semana em Marte, então o momento foi extremamente feliz.”
Os cientistas analisaram as consequências de três eventos solares que fizeram parte da mesma tempestade global: uma explosão de radiação, uma explosão de partículas carregadas de alta energia e material lançado por um ejeção de massa coronal (CME).Quando a radiação e o material destes eventos atingiram a atmosfera marciana, os electrões foram arrancados dos átomos neutros, fazendo com que estas partículas carregadas negativamente preenchessem a atmosfera em números nunca antes registados.
O estudo do evento pela equipe também pode nos ajudar a entender como o Planeta Vermelho se tornou uma paisagem árida e árida.
“Os resultados melhoram a nossa compreensão de Marte, revelando como as tempestades solares depositam energia e partículas na atmosfera de Marte – importante porque sabemos que o planeta perdeu enormes quantidades de água e a maior parte da sua atmosfera para o espaço, provavelmente impulsionadas pelo vento contínuo de partículas que fluem do Sol,” acrescentou Wilson. “Mas há um outro lado: a estrutura e o conteúdo da atmosfera de um planeta influenciam a forma como os sinais de rádio viajam através do espaço. “Se a atmosfera superior de Marte estiver repleta de eletrões, isso poderá bloquear os sinais que usamos para explorar a superfície do planeta através do radar, tornando-se uma consideração fundamental no nosso planeamento de missão – e impactando a nossa capacidade de investigar outros mundos.”
Os resultados da equipe foram publicados nesta quinta-feira (5 de março) na revista Comunicações da Natureza.
