QUãO FORTE é A GRAVIDADE EM MARTE?

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O planeta Marte tem poucas coisas em comum. Ambos os planetas têm aproximadamente a mesma quantidade de área de superfície terrestre, calotas polares sustentadas e ambos têm uma inclinação semelhante em seus eixos rotacionais, proporcionando a cada um deles uma forte variabilidade sazonal. Além disso, ambos os planetas apresentam fortes evidências de terem sofrido mudanças climáticas no passado. No caso de Marte, essas evidências apontam para uma vez que ela possui uma atmosfera viável e água líquida em sua superfície.

Ao mesmo tempo, nossos dois planetas são realmente bem diferentes e de várias maneiras muito importantes. Um deles é o fato de que a gravidade em Marte é apenas uma fração do que é aqui na Terra. Compreender o efeito que isso provavelmente terá sobre os seres humanos é de extrema importância quando chega a hora de enviar missões tripuladas a Marte, sem mencionar possíveis colonos.

Marte em comparação com a Terra:

As diferenças entre Marte e a Terra são cruciais para a existência da vida como a conhecemos. Por exemplo, a pressão atmosférica em Marte é uma pequena fração do que está aqui na Terra - com média de 7,5 milibares em Marte a pouco mais de 1000 aqui na Terra. A temperatura média da superfície também é mais baixa em Marte, alcançando uma temperatura de -63 ° C em comparação aos 14 ° C da Terra.

E enquanto a duração de um dia marciano é aproximadamente a mesma da Terra (24 horas e 37 minutos), a duração de um ano marciano é significativamente mais longa (687 dias). Além disso, a gravidade na superfície de Marte é muito menor do que aqui na Terra - 62% menor para ser mais preciso. Com apenas 0,376 do padrão da Terra (ou 0,376 g), uma pessoa que pesa 100 kg na Terra pesaria apenas 38 kg em Marte.

Essa diferença na gravidade da superfície se deve a vários fatores - massa, densidade e raio sendo os principais. Mesmo que Marte tenha quase a mesma superfície terrestre que a Terra, possui apenas metade do diâmetro e menos densidade que a Terra - possuindo aproximadamente 15% do volume da Terra e 11% de sua massa.

Cálculo da gravidade marciana:

Os cientistas calcularam a gravidade de Marte com base na Teoria da Gravitação Universal de Newton, que afirma que a força gravitacional exercida por um objeto é proporcional à sua massa. Quando aplicada a um corpo esférico como um planeta com uma dada massa, a gravidade da superfície será aproximadamente inversamente proporcional ao quadrado do seu raio. Quando aplicado a um corpo esférico com uma dada densidade média, será aproximadamente proporcional ao seu raio.

Essas proporcionalidades podem ser expressas pela fórmula g = m/r², Onde g é a gravidade da superfície de Marte (expressa como um múltiplo da Terra), 9,8 m / s²), m é sua massa - expressa como um múltiplo da massa da Terra (5.976 · 10²⁴ kg) - e r seu raio, expresso como um múltiplo do raio (médio) da Terra (6.371 km).

Por exemplo, Marte tem uma massa de 6,4171 x 10²³ kg, que é 0,107 vezes a massa da Terra. Ele também tem um raio médio de 3.389,5 km, o que resulta em 0,532 raios terrestres. A gravidade da superfície de Marte pode, portanto, ser expressa matematicamente como: 0,107 / 0,532², da qual obtemos o valor de 0,376. Com base na gravidade da superfície da Terra, isso resulta em uma aceleração de 3.711 metros por segundo ao quadrado.

Implicações:

Atualmente, não se sabe quais efeitos a exposição a longo prazo a essa quantidade de gravidade terá no corpo humano. No entanto, pesquisas em andamento sobre os efeitos da microgravidade nos astronautas mostraram que ela tem um efeito prejudicial à saúde - que inclui perda de massa muscular, densidade óssea, função dos órgãos e até visão.

Compreender a gravidade de Marte e seu efeito sobre os seres terrestres é um primeiro passo importante se queremos enviar astronautas, exploradores e até colonos para lá algum dia. Basicamente, os efeitos da exposição a longo prazo à gravidade, que é pouco mais de um terço da normal da Terra, serão um aspecto essencial de qualquer plano para futuras missões tripuladas ou esforços de colonização.

Por exemplo, projetos de crowdsourcing como o Mars One levam em consideração a probabilidade de deterioração muscular e osteoporose para seus participantes. Citando um estudo recente de astronautas da Estação Espacial Internacional (ISS), eles reconhecem que durações de missões que variam de 4-6 meses mostram uma perda máxima de 30% do desempenho muscular e perda máxima de 15% de massa muscular.

Sua missão proposta exige muitos meses no espaço para chegar a Marte e para aqueles que se voluntariam passam o resto de suas vidas vivendo na superfície marciana. Naturalmente, eles também afirmam que seus astronautas estarão "bem preparados com um programa de contramedidas cientificamente válido que os manterá saudáveis, não apenas para a missão a Marte, mas também à medida que eles se ajustam à vida sob a gravidade na superfície de Marte". Quais são essas medidas ainda não foram vistas.

Aprender mais sobre a gravidade marciana e como os organismos terrestres se comportam sob ela pode ser um benefício para a exploração espacial e missões para outros planetas também. E, à medida que mais informações são produzidas pelas muitas missões robóticas de aterrissagem e órbita em Marte, bem como pelas missões tripuladas planejadas, podemos esperar uma imagem mais clara de como é a gravidade marciana de perto.

À medida que nos aproximamos da missão tripulada proposta da NASA a Marte, que está programada para 2030, certamente podemos esperar que mais esforços de pesquisa sejam tentados.

Escrevemos muitos artigos interessantes sobre Marte aqui na Space Magazine. Aqui está o quão forte é a gravidade em outros planetas ?, Gravidade marciana a ser testada em ratos, Marte em comparação com a Terra, asteróides podem ser abalados e agitados pela gravidade de Marte, como colonizamos Marte? Como podemos viver em Marte? E como formamos Terra em Marte?

Informações sobre o Biosatellite Gravidade de Marte. E as crianças podem gostar disso; um projeto que eles podem construir para demonstrar a gravidade de Marte.

Astronomy Cast também tem alguns episódios maravilhosos sobre o assunto. Aqui está o episódio 52: Marte e o episódio 95: humanos para Marte, parte 2 - colonos.

Fontes: