RADAR DA MRO DESCOBRE REGISTO DE IDADE DO GELO NA CALOTE POLAR DE MARTE
31 de maio de 2016
As calores polares de Marte são construídas por ciclos climáticos de gelo e poeira, estão após estação, e reduzem periodicamente o seu tamanho quando o clima muda. Esta imagem é uma perpetiva tridimensional simulada, criada com dados de imagem captados pelo instrumento THEMIS a bordo da sonda Mars Odyssey da NASA.
Crédito: NASA/JPL/Universidade Estatal do Arizona, R. Luk
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Usando dados de radar obtidos pela sonda MRO (Mars Reconnaissance Orbiter) da NASA, os cientistas encontraram um registo da mais recente era glacial marciana gravada na calote polar norte do planeta.
Os novos resultados estão de acordo com os modelos anteriores que indicam que um período glacial terminou há cerca de 400.000 anos atrás, bem como previsões sobre a quantidade de gelo acumulada nos polos desde então.
Publicados na edição de 27 de maio da revista Science, os resultados ajudam a refinar os modelos do clima passado e futuro do Planeta Vermelho, permitindo com que os cientistas determinem como é que os gelos se movem entre os polos e as latitudes médias, e em que volumes.
Marte tem brilhantes calotes polares de gelo que são facilmente visíveis através dos telescópios terrestres. Uma cobertura sazonal de dióxido de carbono gelado e neve pode ser observada por cima dos polos durante o ano marciano. Durante o verão no hemisfério norte do planeta, a totalidade da restante calote polar é água gelada; a calote polar sul é também água gelada, mas permanece coberta por uma camada relativamente fina de dióxido de carbono gelado mesmo até durante o verão no hemisfério sul.
Mas Marte também sofre variações na sua inclinação e na forma da sua órbita ao longo de centenas de milhares de anos. Estas mudanças provocam alterações substanciais no clima do planeta, incluindo idades do gelo. A Terra tem fases parecidas, mas menos variáveis, a que damos o nome ciclos de Milankovitch.
Os cientistas usaram dados do instrumento SHARAD (Shallow Subsurface Radar) a bordo da MRO para produzir imagens chamadas radargramas que são como fatias verticais que atravessam as camadas de gelo e poeira que compõem os depósitos polares de gelo marciano. Para o novo estudo, os investigadores analisaram centenas destas imagens para procurar variações nas propriedades das camadas.
Os cientistas identificaram um limite no gelo que se estende por toda a calote polar norte. Acima deste limite, as camadas acumularam-se muito rapidamente e uniformemente, em comparação com as camadas abaixo.
"As camadas nas centenas de metros superiores mostram características indicativas de um período de erosão, seguido por um período de rápida acumulação que ainda ocorre hoje," afirma Isaac Smith, cientista planetário e autor principal do estudo. Smith liderou o trabalho enquanto estava no SwRI (Southwest Research Institute) em Boulder, Colorado, EUA, mas está agora no Instituto de Ciência Planetária em Tucson, Arizona, EUA.
Na Terra, as idades do gelo surgem quando as regiões polares e altas latitudes tornam-se mais frias do que o normal durante milhares de anos, fazendo com que os glaciares cresçam a latitudes médias. Em contraste, a variedade marciana ocorre quando - como resultado do aumento da inclinação do planeta - os seus polos tornam-se mais quentes do que as latitudes mais baixas. Durante estes períodos, as calotes polares podem recuar e o vapor de água migra para mais perto do equador, formando gelo no solo e glaciares a latitudes médias. À medida que o período polar quente termina, o gelo polar começa a acumular-se novamente, enquanto o gelo desaparece das latitudes médias. Esta retirada e novo crescimento do gelo polar é exatamente o que Smith e colegas viram no registo revelado pelas imagens de radar do SHARAD.
Um aumento no gelo polar, seguido por uma idade do gelo a latitudes médias, é também aquilo esperado a partir de modelos climáticos que mostram como é que o gelo se move com base nas propriedades orbitais de Marte, especialmente a sua inclinação. Estes modelos preveem que a última idade do gelo de Marte terminou há aproximadamente 400.000 anos atrás, à medida que os polos começaram a arrefecer em relação ao equador. Os modelos sugerem que, desde então, os depósitos polares engrossaram cerca de 300 metros.
A unidade superior identificada por Smith e colegas atinge uma espessura máxima de 320 metros por toda a calote polar, o equivalente a uma camada global de gelo com 60 centímetros de espessura. Isto é, essencialmente, o mesmo valor indicado pelas previsões dos modelos feitos por outros investigadores em 2003 e 2007.
"Isto sugere que, de facto, identificámos o registo do mais recente período glacial de Marte e o novo crescimento do gelo polar desde então. Com estas medições, podemos melhorar a nossa compreensão da quantidade de água que se move entre os polos e as outras latitudes, ficando a saber mais sobre o clima marciano," comenta Smith.
Depois de 10 anos em órbita, a sonda MRO e os seus seis instrumentos científicos ainda estão em excelente forma. "A longevidade da missão permitiu-nos a melhor e mais completa cobertura radar dos polos de Marte," explica Richard Zurek, cientista do projeto da missão no JPL da NASA em Pasadena, Califórnia. "A nossa vida longa em órbita e as ferramentas tridimensionais de análise estão a permitir com que os cientistas desvendem a história climática do passado de Marte."
Através da análise de imagens de radar como a no topo desta montagem, os cientistas descobriram evidências de uma idade do gelo na calote polar norte de Marte.
Crédito: NASA/JPL-Caltech/Universidade Sapienza de Roma
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Cientistas usaram esta perspetiva 3-D da calote polar norte de Marte para procurarem sinais de mudanças climáticas. A linha branca realça o nível exato no gelo a uma mudança climática ocorreu. Em Marte, as transferências de gelo, do polo norte para latitudes médias durante uma idade do gelo, deixam para trás evidências de erosão. A acumulação subsequente (acima da linha branca) indica o final da idade do gelo.
Crédito: Fritz Foss e Nathaniel Putzig
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