Na Terra, as nuvens se formam quando gotas suficientes de água se condensam no ar. E essas gotículas requerem um pequeno grão de poeira ou sal marinho, chamado núcleo de condensação, para se formar. Na atmosfera da Terra, essas minúsculas partículas de poeira são lançadas no alto da atmosfera, onde desencadeiam a formação de nuvens. Mas em Marte?
Marte tem algo mais acontecendo.
Cientistas planetários observam nuvens na atmosfera intermediária de Marte há muito tempo. A atmosfera intermediária começa cerca de 30 km (18 milhas) acima da superfície. Mas os cientistas nunca observaram as partículas de poeira necessárias para semear essas nuvens naquela parte da atmosfera.
Um novo estudo diz que os meteoritos desempenham um papel no desencadeamento da formação das nuvens.
"As nuvens não se formam por conta própria", disse Victoria Hartwick, estudante de graduação do Laboratório de Física Atmosférica e Espacial da CU Boulder e principal autora do artigo. "Eles precisam de algo em que possam se condensar".
Todos os dias, cerca de três toneladas de poeira entram na atmosfera marciana. A poeira se esvai dos meteoros a uma altitude de cerca de 80-90 km (50-56 milhas). Parte dela se coagula em partículas grandes o suficiente para atuar como núcleos de condensação. De acordo com o estudo, nuvens de gelo de água se formam sobre esses núcleos, criando as nuvens observadas na atmosfera intermediária de Marte.
Uma chave para este estudo vem da sonda MAVEN da NASA (Atmosfera de Marte e Evolução Volátil). MAVEN detectou a poeira de meteoros em camadas difusas no alto da atmosfera marciana. Segundo o artigo, isso "sugere um suprimento contínuo de partículas de fumaça meteórica que se depositam em altitudes mais baixas".
Hartwick e sua equipe se voltaram para simulações de computador da atmosfera de Marte para ver qual o papel dessa poeira de meteoro de alta altitude na formação de nuvens. A simulação foi projetada para imitar o fluxo e a turbulência na atmosfera de Marte.
Depois de incluir essas 3 toneladas de poeira interplanetária, as simulações mostraram nuvens aparecendo exatamente onde os cientistas as observam. O modelo nunca havia mostrado isso antes.
"Nosso modelo não podia formar nuvens nessas altitudes antes", disse Hartwick em um comunicado à imprensa. "Mas agora, eles estão todos lá e parecem estar nos lugares certos."
Claro que em Marte, as nuvens são muito diferentes. Enquanto nuvens terrestres como o cúmulo-nimbo, também conhecidas como nuvens de trovão ou bigorna, tornam óbvia sua conexão com o clima e o tempo, as nuvens marcianas são diferentes. Eles se formam como coleções finas e cheias de cristais de gelo. Mas isso não significa que eles não tenham um papel no clima marciano.
O estudo mostrou que essas nuvens sísmicas da atmosfera média marciana podem ter um grande impacto no clima. As nuvens marcianas podem fazer com que as temperaturas de alta altitude subam ou desçam até 10 graus Celsius (18 graus Fahrenheit).
Há resultados de maior alcance neste estudo do que apenas a simples formação de nuvens. A simulação também mostrou que a poeira meteórica faz com que as nuvens polares alcancem mais alto a atmosfera. Também mostra que a célula Hadley sazonal está enfraquecida.
Isso é significativo por causa do papel da célula Hadley em Marte. A célula de Hadley é um padrão de baixa latitude de circulação atmosférica, onde o ar é aquecido no equador, forçando-o a subir. O ar quente é impulsionado para os pólos e, à medida que viaja, esfria e desce novamente. Portanto, se essas nuvens inspiradas pela poeira de meteoros estão enfraquecendo a célula de Hadley, essas três toneladas de poeira estão tendo um efeito enorme no clima.
Brian Toon, um dos três autores do estudo, também é do Departamento de Ciências Atmosféricas e do Oceano (ATOC) da Universidade do Colorado. Ele acha que este estudo abre uma janela para o clima passado de Marte e como o planeta tinha água líquida em sua superfície.
"Mais e mais modelos climáticos estão descobrindo que o clima antigo de Marte, quando os rios estavam fluindo sobre sua superfície e a vida poderia ter se originado, foi aquecido por nuvens de alta altitude", disse Toon. "É provável que essa descoberta se torne uma parte importante dessa idéia para o aquecimento de Marte".
Tendemos a pensar no clima de um planeta como um sistema amplamente interno, além da luz solar, é claro. Mas este estudo mostra que eventos no ambiente de um planeta - o próprio Sistema Solar - podem ter grandes efeitos no clima.
"Estamos acostumados a pensar na Terra, Marte e outros corpos como esses planetas realmente independentes que determinam seu próprio clima", disse Hartwick. "Mas o clima não é independente do sistema solar circundante."
O documento é chamado de "formação de nuvens de gelo em águas de alta altitude em Marte, controlada por partículas de poeira interplanetárias". Os autores são Victoria Hartwick, Brian Toon e Nicholas Heavens na Hampton University, na Virgínia. O artigo foi publicado na Nature Geoscience.
Fontes:
- Press Release: Meteoros ajudam a formar nuvens marcianas
- Trabalho de pesquisa: Formação de nuvens de gelo em águas de alta altitude em Marte, controlada por partículas de poeira interplanetárias
- Universidade Estadual do Arizona: Vento Marciano
- Space Magazine: as nuvens cirros ajudaram a manter o início de Marte quente e úmido?
