Um espetáculo marciano de luz (e um sinal das tempestades que vêm aí)

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(dr) Jingyi Zhang & Wang Zheng

Missão da NASA testemunhou, pela primeira vez, dois tipos diferentes de auroras ultravioletas. Ao mesmo tempo.

Pela primeira vez nos seus oito anos em trajectória de Marte, a missão MAVEN da NASA testemunhou simultaneamente dois tipos diferentes de auroras ultravioletas, o resultado de tempestades solares que começaram no dia 27 de agosto.

A missão MAVEN (Mars Atmosphere and Volatile Evolution) é o único recurso em Marte capaz de observar a atividade do Sol e a resposta da fina atmosfera marciana ao mesmo tempo.

As análises e simulações em tempo real das erupções solares, pelo Gabinete de Estudo Meteorológica Espacial M2M (Moon to Mars) da NASA, também permitiram à equipa da MAVEN prever corretamente quando a tempestade solar em desenvolvimento chegaria ao Planeta Vermelho.

A previsão exata do clima espacial é fundamental para ajudar a proteger as missões atuais e os futuros exploradores humanos no Planeta Vermelho porque, ao contrário da Terreno, Marte não tem um campo magnético global para se proteger contra a radiação nociva que as tempestades solares podem trazer.

Começou com o Sol

No dia 27 de agosto, uma região ativa no Sol produziu uma série de erupções solares, que são intensas explosões de radiação.

A atividade das erupções foi acompanhada por uma ejeção de tamanho coronal (EMC), uma explosão massiva de gás e pujança magnética que deixa o Sol e se propaga através do espaço. Esta EMC interplanetária impactou Marte alguns dias mais tarde.

Esta EMC produziu um dos mais brilhantes eventos de partículas altamente energéticas que a nave espacial MAVEN alguma vez observou.

As partículas que foram aceleradas antes da EMC foram observadas em Marte pelo detetor da MAVEN no dia 27 de agosto.

De facto, muitos dos instrumentos da MAVEN foram coletivamente capazes de medir a força da tempestade solar, incluindo o EUV (Extreme Ultraviolet Monitor), o MAG (Magnetómetro), o SWIA (Solar Wind Ion Analyzer) e o SWEA (Solar Wind Electron Analyzer).

“Utilizando modelos meteorológicos espaciais da propagação das EMCs, determinámos quando a estrutura chegaria e teria impacto em Marte”, disse Christina Lee, física espacial na Universidade da Califórnia, Berkeley, membro da equipa da missão MAVEN e que está a colaborar com cientistas do Gabinete de Estudo Meteorológica Espacial M2M.

“Isto permitiu à equipa MAVEN antecipar alguns distúrbios excitantes na atmosfera de Marte devido aos impactos da EMC interplanetária e das partículas energéticas solares associadas”.

“Apanhando” o espetáculo marciano de luz

As partículas libertadas pela tempestade solar bombardearam a atmosfera de Marte, causando auroras brilhantes em comprimentos de vaga ultravioletas.

O instrumento IUVS (Imaging Ultraviolet Spectrograph) da MAVEN observou dois tipos: aurora difusa e aurora de protões.

Segmento da razão pela qual esta incrível dupla foi observada ao mesmo tempo resumiu-se ao “timing”.

Marte está no final da estação das tempestades de poeira, que ocorre todos os anos marcianos durante a sua maior aproximação do Sol.

Estas tempestades de poeira aquecem a atmosfera o suficiente para permitir que o vapor de chuva atinja altitudes elevadas, onde é quebrado pela radiação solar ultravioleta, libertando átomos de hidrogénio no processo.

Quando o vento solar que chega atinge levante hidrogénio extra, o lado diurno do planeta ilumina-se com emissões ultravioletas.

Estas “auroras de protões” coincidiram por casualidade com a chegada de partículas energéticas ainda mais dinâmicas que penetraram ainda mais na atmosfera, criando auroras difusas visíveis ao longo de todo o lado noturno.

Sumedha Gupta, investigadora pós-doutorada da equipa do IUVS no Laboratório de Física Atmosférica e Espacial da Universidade do Colorado, Boulder, notou pela primeira vez a coincidência durante a sua verificação de rotina dos dados recebidos alguns dias depois o evento.

“Fiquei tão surpreendida por ver a aurora de protões ao mesmo tempo que a aurora difusa, porque isso nunca tinha ocorrido”, disse. “Ambas estão a aumentar com a atividade solar, por isso esperamos que continue a ocorrer!”

Um sinal das tempestades que se avizinham

Levante espetáculo de luzes é um sinal do que está para vir para Marte e para a equipa da MAVEN.

O Sol está a tornar-se cada vez mais ativo com eventos, uma vez que erupções ou EMCs, à medida que se aproxima do sumo solar em 2024-2025.

O sumo solar é quando a atividade solar atinge o pico do ciclo solar de 11 anos do Sol, o que significa que as EMCs e as partículas energéticas devem aumentar em frequência e continuar a ter impacto na atmosfera de Marte.

“É excitante ainda estar a observar ‘primeiros’ uma vez que estas auroras simultâneas tantos anos na missão. Temos tanto a aprender sobre a atmosfera e uma vez que as tempestades solares afetam o Planeta Vermelho”, disse Shannon Curry, investigadora principal da MAVEN na Universidade da Califórnia, Berkeley.

“A nossa equipa mal consegue esperar pelos próximos anos a observar as condições mais extremas durante a vida da missão da MAVEN”.

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