Há séculos que se observam os brilhantes polos marcianos, mas só nos últimos 50 anos é que os cientistas descobriram que são constituídos maioritariamente por dióxido de carbono que entra e sai da atmosfera ao ritmo das estações. Mas a forma exata como isto acontece é uma interação complexa de processos planetários que os cientistas estão continuamente a tentar determinar.

A cientista sénior Candice Hansen, do PSI (Planetary Science Institute), no estado norte-americano do Arizona, lidera um novo artigo científico publicado na revista Icarus que junta décadas de investigação passada com observações mais recentes recolhidas pelo instrumento HiRISE (High-Resolution Imaging Experiment) da MRO (Mars Reconnaissance Orbiter), para comparar a forma como os polos marcianos diferem na sua absorção e libertação sazonal de dióxido de carbono.

"Todos os investigadores sabem que há uma diferença na forma como o dióxido de carbono interage com os polos, mas quantos compreendem porquê?" disse Hansen. "Era isso que eu estava a tentar descrever. E, felizmente, tenho uma série de coautores muito talentosos que estavam dispostos a ajudar".

O objetivo era lançar luz sobre os processos que moldam a superfície do planeta, bem como o clima geral de Marte - uma vez que cerca de um-quarto da sua atmosfera encontra-se num ciclo ao longo do ano marciano.

Tal como a Terra, Marte gira com uma inclinação de cerca de 25 graus, pelo que tem estações, mas a trajetória muito mais longa de Marte à volta do Sol é também mais oblonga - ou aquilo a que os cientistas chamam excêntrica - do que a da Terra.

Se a trajetória de Marte à volta do Sol fosse um círculo perfeito, todas as suas estações seriam igualmente longas. Mas a sua excentricidade coloca Marte mais afastado do Sol durante o outono e o inverno meridionais - que são simultaneamente a primavera e o verão setentrionais - o que significa que estas estações para cada hemisfério são as mais longas do planeta. O hemisfério sul de Marte é também significativamente mais elevado do que o hemisfério norte.

"Assim, em última análise, o outono e o inverno meridionais são os mais gelados e com menor pressão atmosférica", uma vez que grande parte da atmosfera está congelada sob a forma de gelo seco, disse Hansen. "Estes são os principais factores das diferenças no comportamento sazonal do dióxido de carbono entre os hemisférios".

O inverno setentrional de Marte, em contraste, não só é mais curto do que o inverno meridional, como também coincide com a época das tempestades de poeira. Como resultado, a calota polar norte contém uma maior concentração de poeira do que a calota polar sul, tornando o gelo menos robusto.

"Não são estações simétricas", disse Hansen.

De acordo com o artigo científico, as diferenças entre os terrenos dos polos norte e sul também têm impacto na forma como o gelo e o dióxido de carbono moldam a paisagem.

Por exemplo, no hemisfério sul, "leques" de poeira escura estão distribuídos por toda a paisagem.

"No outono, no hemisfério sul, forma-se uma camada de dióxido de carbono gelado que, ao longo do inverno, se torna mais espessa e translúcida", disse Hansen. "Depois, na primavera, o Sol nasce e a luz penetra nesta camada de gelo até ao fundo, aquecendo o solo por baixo".

O solo quente transforma então o dióxido de carbono gelado em gás, um processo chamado sublimação.

"Agora, o gás está preso sob pressão", disse Hansen. "Vai procurar qualquer ponto fraco no gelo e romper como uma rolha de champanhe".

Assim que encontra um ponto fraco, o gelo rompe-se e o gás vaza pela rutura, esculpindo a superfície ao longo do caminho, criando uma rede de canais que se estendem pela paisagem. Estes canais são chamados araneiformes devido ao seu aspeto de aranha.

Quando o gás rompe o gelo, sopra poeira escura para a atmosfera.

"Acontece que a meteorologia também é muito importante nesta imagem, porque a partir daí, a poeira é soprada por qualquer vento que esteja presente e aterra num depósito em forma de leque", disse Hansen.

Araneiformes na região polar sul marciana, onde o dióxido de carbono escapa por baixo da calota sazonal. Crédito: Hansen et. al

O geofísico Hugh Kieffer descreveu esse processo em 2006. Alguns anos mais tarde, Hansen seguiu o seu próprio modelo para a calota polar norte, que também apresenta leques na primavera.

Descobriu que os mesmos fenómenos ocorrem no norte, mas em vez de um terreno relativamente plano, estes processos ocorrem em dunas de areia.

"Quando o Sol nasce e começa a sublimar a parte inferior da camada de gelo, existem três pontos fracos - um na crista da duna, outro na parte inferior da duna, onde esta se encontra com a superfície, e depois o próprio gelo pode rachar ao longo da encosta", disse Hansen. "Não foi detetado nenhum terreno araneiforme a norte porque, apesar de se desenvolverem sulcos pouco profundos, o vento suaviza a areia das dunas".

Como membro da equipa da HiRISE, Hansen vê mudanças na superfície marciana ao longo de anos, meses e até dias.

"A maioria dos meus colegas estuda as mudanças que aconteceram em Marte há 3,5 mil milhões de anos, mas eu estou a falar de coisas que aconteceram no mês passado", disse Hansen. "Marte está ativo hoje".

// PSI (comunicado de imprensa)
// Artigo científico (Icarus)

Quer saber mais?

Marte:
NASA
CCVAlg - Astronomia
Wikipedia
The Nine Planets
Atmosfera de Marte (Wikipedia)
Terreno araneiforme (Wikipedia)