A TEMPESTADE DE POEIRA EM MARTE EM 2001

"As Tempestades de Poeira são o cerne da observação areográfica".

Jean Nicolini

 Por Nelson Falsarella

 No dia 24 de junho de 2001, os japoneses observadores de Marte da Associação Astronômica Oriental, dirigido pelo veterano astrônomo, Dr. Masatsugu Minami, notificaram e anunciaram o início de uma forte tempestade de poeira em Marte. As observações telescópicas, feitas na luz visível, demonstraram que ela iniciou numa região marciana conhecida por Hesperia. Três dias depois, a tempestade ganhou força e invadiu várias regiões ao seu redor, principalmente os locais conhecidos por Tyrrhenum, Cimmerium e leste de Hellas. Em 1 de julho, Dr. Minami informava que a tempestade já havia se espalhado por todo o planeta, pois relatos de vários observadores distribuídos pelo mundo confirmavam o fato.

Devido à posição do Brasil, situado em longitude entre a Europa e América do Norte, foi possível fazer as primeiras observações e captação de imagens da tempestade nas Américas, em 30 de junho. As imagens mostravam o desaparecimento de uma famosa região escura, na superfície marciana, chamada Syrtis Major. Esse desaparecimento foi causado por uma imensa nuvem de tempestade de poeira que cobriu essa região. Foi possível detectar um aumento acentuado da poeira em suspensão na atmosfera marciana, que chegou a enfraquecer ou ocultar completamente os detalhes e manchas normalmente visíveis na superfície de Marte. Uma semana depois, Marte tornou-se um planeta amarelado pálido, com poucas definições em sua superfície.

Apesar da notificação visual feita pelos japoneses, os sensores do Thermal Emission Spectrometer (TES), instalado na sonda norte-americana Mars Global Surveyor, captaram um aumento de emissão térmica, devido à presença da atividade de poeira, sobre a região da bacia de Hellas, ocorrida em 16 de junho. As imagens seguintes mostraram claramente o aumento da densidade de poeira sobre essa região e o posterior alastramento em direção leste e em seguida para o hemisfério oposto, tornando-se global.

Tempestades dessa magnitude, de comprometimento global, não são um fenômeno muito comum no planeta Marte. Segundo os arquivos de documentação do Observatório Lowell (EUA), que é especializado em observações de Marte e o estudo feito por Richard McKim, diretor da seção de Marte da British Astronomical Association (Inglaterra), concluiu-se que ocorreram 10 tempestades importantes nos últimos 94 anos. Os registros mostram que elas ocorreram em: 1909, 1924, 1956, 1971, 1973, 1975, duas em 1977, 1982 e 2001. A maioria delas ocorreu nos últimos 30 anos. Nenhuma tempestade global foi vista na primeira metade do século 20. Parece que nenhuma também foi vista no século 19.

Tempestades de poeira, de menor proporção, ocorrem com uma certa freqüência no planeta, principalmente nas bordas das calotas polares, em Hellas, Solis Lacus, Chryse, Noachis e Mare Serpentis. Não se conhece muito bem as razões que fazem com que tempestades de poeira regionais, podem tornarem-se globais. Apesar do surgimento repentino, as tempestades de poeira marcianas podem perdurar alguns meses antes de se dissiparem.

Durante o periélio marciano (Ls=250º), que ocorre relativamente próximo do solstício de verão do hemisfério sul (Ls=270º), o planeta recebe uma insolação 40% superior ao seu afélio. Isso ocorre devido a acentuada excentricidade da órbita marciana. Só para comparação, a Terra recebe apenas 3% a mais de insolação em seu periélio.
Os estudiosos acreditam que esse aumento de calor, junto com o solstício de verão do hemisfério sul, faça com que a célula de Hadley, da atmosfera marciana, se expanda para além do equador marciano, atingindo o hemisfério oposto. A célula de Hadley marciana, com um comportamento diferente da célula da Terra, fica então configurada por um ar quente que sobe do hemisfério quente (sul) e, por convecção, se estende em direção ao hemisfério frio (norte), onde desce até rente à superfície. Esse processo gera ventos que elevam partículas de poeira para a atmosfera. Como essas partículas absorvem calor do Sol, elas devem esquentar a atmosfera. Isso gera gradientes de temperatura que provocam mais ventos e em seguida, mais partículas são levantadas para a atmosfera. Quando essa massa de partículas torna-se espessa e se difunde por toda a atmosfera, acaba entrando para a célula de Hadley e vai em direção ao hemisfério norte. Também, as partículas são impulsionadas por correntes de ventos intensos, os chamados "jet streams", a uma altitude de 30 a 40 Km que espalha a poeira para várias direções. Aí a tempestade torna-se global.

A rede de observadores do International Mars Patrol, entidade criada nos EUA, na década de 50, possui uma vasta literatura observacional de Marte. As observações do clima marciano, estabeleceram a nível estatístico, com levantamento de 24.130 observações, que embora as tempestades possam ocorrer em qualquer época do ano, a temporada de tempestades de poeira possui 2 momentos de picos:

a) Entre o meio da primavera até o meio do verão do hemisfério do hemisfério sul, concentrando-se mais no pós-periélio, que também é o mais freqüente (Ls~220º a 340º).

b) início do inverno do hemisfério sul (Ls~90º a 140º).

Algumas das mais famosas tempestades globais já observadas anteriormente, ocorreram nos seguintes locais e segmentos orbitais relativamente dentro da estimativa do International Mars Patrol:

1956, iniciando em Hellas/Noachis, em 20 de agosto, Ls=249º.

1971, iniciando em Serpentis/Noachis (possivelmente em Hellas), em 22 de setembro, Ls=260º.

1973, iniciando em Solis Lacus em 13 de outubro, Ls=300º.

1977, notificada pelas sondas Vikings em Ls=205º.

1977, notificada pelas sondasVikings em Ls=275º.

Porém existe uma controvérsia em relação a tempestade de 2001:

Em 2001, esse importante fenômeno atmosférico não era esperado naquela época do ano marciano (Ls=184º), pois, como já foi explicado, elas normalmente ocorrem próximas do solstício de verão do hemisfério sul marciano (Ls=270º). O momento da tempestade ocorreu no início da primavera no hemisfério sul.

Apesar da tempestade ter iniciado, de acordo com os sensores do Mars Global Surveyor, na bacia de Hellas, uma depressão ao sul do Syrtis Major, onde normalmente ocorrem tempestades, ela começou muito longe do periélio (Ls=250º), pois em 16 de junho, data do começo da tempestade, a posição da órbita marciana era Ls=179º, ou melhor, início da primavera no hemisfério sul. Nesse momento, quando a insolação na superfície de Marte não é tão intensa, a temperatura dos dois hemisférios não deveria ser tão diferente para criar correntes de ventos fortes e muito menos expandir a célula de Hadley para o hemisfério oposto. Os informes estatísticos do International Mars Patrol, indicam que a incidência de poeira atmosférica marciana nessa época do ano é muito baixa.

Devido a isso, criam-se dúvidas: Será que o modelo tradicional de explicação está correta? Será que na tempestade de 2001 os mecanismos são diferentes das tempestades periélicas?
Houve uma tempestade, não global, documentada pelo experiente observador de Marte, o norte-americano Charles F. Capen, falecido em 1986. Essa tempestade ocorreu em 1969 e iniciou em Serpentis-Noachis, numa posição orbital Ls=163º. Isso é mais ou menos próximo da posição orbital e localização superficial do início dessa tempestade atual.

Os especialistas dizem que a velocidade dos ventos para elevar uma nuvem de areia, na gravidade de Marte, deve exceder 200Km por hora. As partículas de poeira devem atingir uma altitude média de 10 a 15 Km, podendo chegar de forma rarefeita até uns 40 Km. Note que o topo dos vulcões marcianos ficam acima da camada mais densa de poeira (~20Km de altura). Quando esse fenômeno acontece, pode-se ver facilmente, ao telescópio, o topo escuro dos vulcões contrastando com a brilhante nuvem de poeira ao redor.

Baseado no registro e incidência desses fenômenos, foi sugerido que pode estar havendo uma alteração climática global no planeta Marte, com aumento de temperatura média do planeta, da mesma forma que tem acontecido na Terra. A comparação das imagens feitas em 1977 pela sonda orbital Viking com as imagens da sonda orbital Mars Global Surveyor, feitas recentemente, através de um estudo feito por cientistas da Universidade de Toledo e Malin Space Science Systems, tem demonstrado que a retração da capa polar sul tem ocorrido mais cedo que em 1977, o que evidencia um aquecimento climático. O mesmo tem sido demonstrado através de observações telescópicas, feitas nos últimos 40 anos, em relação às duas capas polares.

De um outro lado, quando o planeta Marte for conquistado pela civilização humana, as tempestades de poeira podem conturbar a estadia das primeiras missões de naves tripuladas no planeta vermelho. Por isso, existe um cuidado em se estabelecer o local menos propício de ocorrência de tempestades, para assim, favorecer uma estadia tranqüila dos primeiros astronautas e depois a manutenção das primeiras colônias terrestres na superfície de Marte.