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Nuvens geladas poderiam ter mantido o início de Marte quente o suficiente para rios e lagos, segundo estudo
Um dos grandes mistérios da ciência espacial moderna é perfeitamente resumido pela visão do Perseverance da NASA, que acabou de pousar em Marte: hoje é um planeta deserto, e ainda assim o rover está sentado ao lado de um antigo delta de um rio.
Por Universidade de Chicago - 26/04/2021


Ilustração do rover Perseverance da NASA em funcionamento na cratera Jezero de Marte. Crédito: NASA e JPL-Caltech.

Um dos grandes mistérios da ciência espacial moderna é perfeitamente resumido pela visão do Perseverance da NASA, que acabou de pousar em Marte: hoje é um planeta deserto, e ainda assim o rover está sentado ao lado de um antigo delta de um rio.

A aparente contradição intrigou os cientistas por décadas, especialmente porque, ao mesmo tempo em que Marte tinha rios fluindo, recebia menos de um terço da luz solar que desfrutamos hoje na Terra.

Mas um novo estudo liderado pelo cientista planetário da Universidade de Chicago Kite, professor assistente de ciências geofísicas e especialista em climas de outros mundos, usa um modelo de computador para apresentar uma explicação promissora: Marte poderia ter tido uma fina camada de gelo, alta - nuvens de altitude que causaram um efeito estufa .

"Houve uma desconexão embaraçosa entre nossas evidências e nossa capacidade de explicá-las em termos de física e química", disse Kite. "Essa hipótese ajuda muito a fechar essa lacuna."

Das múltiplas explicações apresentadas pelos cientistas, nenhuma funcionou direito. Por exemplo, alguns sugeriram que uma colisão de um grande asteroide poderia ter liberado energia cinética suficiente para aquecer o planeta. Mas outros cálculos mostraram que esse efeito duraria apenas um ou dois anos - e os rastros de rios e lagos antigos mostram que o aquecimento provavelmente persistiu por pelo menos centenas de anos.

Kite e seus colegas queriam revisitar uma explicação alternativa: Nuvens de grande altitude, como cirros na Terra. Mesmo uma pequena quantidade de nuvens na atmosfera pode aumentar significativamente a temperatura de um planeta, um efeito estufa semelhante ao dióxido de carbono na atmosfera.

A ideia foi proposta pela primeira vez em 2013, mas foi largamente posta de lado porque, Kite disse, "foi argumentado que só funcionaria se as nuvens tivessem propriedades implausíveis." Por exemplo, os modelos sugeriram que a água teria que permanecer por muito tempo na atmosfera - muito mais do que normalmente ocorre na Terra - de modo que toda a perspectiva parecia improvável.

Usando um modelo 3D da atmosfera de todo o planeta, Kite e sua equipe começaram a trabalhar. A peça que faltava, eles descobriram, era a quantidade de gelo no chão. Se houvesse gelo cobrindo grandes porções de Marte, isso criaria uma umidade superficial que favorece as nuvens de baixa altitude, que não aquecem muito os planetas (ou podem até resfriá-los, porque as nuvens refletem a luz do sol para longe do planeta).
 
Mas se houver apenas manchas de gelo, como nos polos e no topo das montanhas, o ar no solo se tornará muito mais seco. Essas condições favorecem uma alta camada de nuvens - nuvens que tendem a aquecer os planetas com mais facilidade.

Os resultados do modelo mostraram que os cientistas podem ter que descartar algumas suposições cruciais com base em nosso próprio planeta particular.

"No modelo, essas nuvens se comportam de uma maneira muito diferente da Terra", disse Kite. "Construir modelos com base na intuição terrestre simplesmente não funcionará, porque isso não é nada semelhante ao ciclo da água da Terra , que move a água rapidamente entre a atmosfera e a superfície."

Aqui na Terra, onde a água cobre quase três quartos da superfície, a água se move de forma rápida e desigual entre o oceano e a atmosfera e a terra - movendo-se em redemoinhos e redemoinhos que significam que alguns lugares estão quase todos secos (o Saara) e outros estão encharcados (a Amazônia ) Em contraste, mesmo no auge de sua habitabilidade, Marte tinha muito menos água em sua superfície. Quando o vapor d'água chega à atmosfera, no modelo de Kite, ele perdura.

"Nosso modelo sugere que, uma vez que a água se movesse para a atmosfera marciana primitiva, ela permaneceria lá por um bom tempo - mais perto de um ano - e isso cria as condições para nuvens de alta altitude de vida longa ", disse Kite.

O rover Perseverance recém-pousado da NASA deve ser capaz de testar essa ideia de várias maneiras, também, como analisando seixos para reconstruir a pressão atmosférica passada em Marte.

Compreender a história completa de como Marte ganhou e perdeu seu calor e atmosfera pode ajudar a informar a busca por outros mundos habitáveis, disseram os cientistas.

"Marte é importante porque é o único planeta que conhecemos que tinha a capacidade de sustentar vida - e depois a perdeu", disse Kite. "A estabilidade climática de longo prazo da Terra é notável. Queremos entender todas as maneiras pelas quais a estabilidade climática de longo prazo de um planeta pode ser interrompida - e todas as maneiras (não apenas da Terra) que pode ser mantida. Esta busca define o novo campo de habitabilidade planetária comparativa. "

 

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