Marte tem uma nuvem de 1800 km, e a explicação pode estar numa física rara nunca vista diretamente

Uma física pouco provável na natureza teve de entrar nos modelos para a nuvem surgir
Segundo o autor principal, só incluindo a nucleação homogénea foi possível simular a nuvem AMEC.
Mark

Porque é que esta nuvem importa tanto? É só uma nuvem num planeta distante.

Mimi

Porque os modelos não a conseguiam reproduzir desde que a Mars Express a destacou em 2018. Era um buraco concreto no que sabemos da atmosfera marciana.

Mark

E o que mudou agora?

Mimi

Os investigadores incluíram a nucleação homogénea: o vapor de água passa a gelo sem precisar de poeiras ou sais como suporte. Com isso, a simulação fez surgir a nuvem.

Luke

Convém separar as coisas. A simulação produz uma nuvem, mas isso não prova que seja assim que Marte a produz. A própria ESA diz que há aspetos da nuvem simulada que não batem certo com as observações.

Mark

E o papel do vulcão?

Mimi

O vento sobre o Arsia Mons eleva ar húmido vários quilómetros em minutos. A temperatura pode cair cerca de 30 °C em 10 minutos e a humidade relativa sobe muito.

Luke

Esses números vêm dos investigadores e do modelo, não de medições diretas no local. É bom lembrá-lo.

Mark

O valor de 100 mil vezes mais humidade soa a Marte ser muito húmido.

Mimi

Não é isso. É humidade relativa, ou seja, saturação àquela temperatura. Não quer dizer mais água do que na Terra.

Luke

E o que ainda não sabemos é se o processo acontece mesmo ali. Nunca foi observado diretamente numa atmosfera planetária.

  • Uma nuvem de gelo com até 1800 quilómetros surge todas as manhãs sobre um vulcão de cerca de 20 quilómetros, e desaparece antes do fim do dia.
  • Os modelos atmosféricos falhavam sempre que tentavam reproduzi-la, deixando os investigadores sem uma explicação que fizesse sentido.
  • Os cientistas acrescentaram aos modelos a nucleação homogénea, em que o vapor congela sem partículas de apoio, uma física considerada improvável e nunca observada diretamente num planeta.
  • O vento que atravessa o Arsia Mons empurra o ar húmido para cima em minutos, arrefecendo-o cerca de 30 °C e fazendo a humidade relativa disparar.
  • A simulação ganhou forma, mas a ESA avisa que ainda não coincide totalmente com as observações, pelo que a explicação aguarda confirmação definitiva.

Todas as manhãs, durante parte do ano marciano, uma nuvem branca de gelo nasce junto ao Arsia Mons, cresce até cobrir cerca de 1800 quilómetros e volta a desfazer-se no ar rarefeito do planeta vermelho. Durante anos, a sua origem resistiu às explicações, como se a atmosfera guardasse um segredo que os modelos não conseguiam ler. Agora, uma investigação publicada na Nature Geoscience propõe que o vapor se transforme diretamente em gelo, sem o apoio de poeiras, um processo que a natureza nunca mostrou de forma clara num planeta. A hipótese ilumina um fenómeno antigo de uma nova maneira, mas a última palavra continua por dizer.

Todas as manhãs, durante parte do ano marciano, forma-se uma nuvem branca junto a um vulcão. Cresce ao longo das horas, estende-se por até 1800 quilómetros e, ao fim do dia, desaparece. A nuvem chama-se Arsia Mons Elongated Cloud, ou AMEC, e é feita de gelo de água. Foi notada em 2018 pelas observações da sonda Mars Express, mas durante anos nenhum modelo conseguiu reproduzi-la.

Agora, um estudo publicado na Nature Geoscience conseguiu simulá-la ao incluir a nucleação homogénea. Normalmente, o vapor congela sobre partículas suspensas no ar, como poeiras ou sais. Os investigadores sugerem que, em Marte, o vapor possa transformar-se diretamente em gelo, sem esses apoios. Jorge Hernández-Bernal, autor principal, admite que foi preciso introduzir nos modelos uma física considerada pouco provável para que a nuvem surgisse.

O próprio vulcão pode ser a peça que faltava. Ao passar pelo Arsia Mons, o vento eleva o ar húmido vários quilómetros em poucos minutos, arrefecendo-o cerca de 30 °C em apenas 10 minutos. A humidade relativa dispara, criando as condições extremas para o vapor se tornar gelo. O valor, mais de 100 mil vezes superior ao da Terra, mede a saturação do ar naquela temperatura e não significa que Marte tenha mais água do que o nosso planeta.

A hipótese ganha força, mas não está confirmada. A ESA lembra que a nuvem simulada ainda não coincide totalmente com o que foi observado. Por enquanto, a explicação fica suspensa entre o modelo e a confirmação.

Todas as manhãs, durante uma parte do ano marciano, forma-se uma nuvem branca junto a um vulcão. Cresce ao longo das horas, estende-se por até 1800 quilómetros e, no fim, desaparece. O fenómeno repete-se durante vários meses, e só agora uma investigação propõe uma explicação que envolve um processo físico nunca observado diretamente na atmosfera de um planeta.

A nuvem chama-se Arsia Mons Elongated Cloud, ou AMEC. É feita de gelo de água e surge nas imediações do Arsia Mons, um vulcão com cerca de 20 quilómetros de altura. Aparece durante a primavera e o verão do hemisfério sul marciano, sempre com a mesma rotina: nasce de manhã, atinge dimensões enormes e dissipa-se.

O fenómeno ganhou destaque em 2018, graças às observações da sonda Mars Express. Mas observar é uma coisa e explicar é outra: reproduzir a formação desta nuvem num modelo atmosférico continuava a ser um problema por resolver.

O estudo agora publicado na Nature Geoscience conseguiu simulá-la ao incluir a chamada nucleação homogénea. Em condições habituais, as nuvens formam-se quando o vapor de água encontra partículas suspensas no ar, como poeiras ou sais, que servem de suporte a gotículas ou cristais de gelo. Aqui, os investigadores sugerem que o vapor se poderá transformar diretamente em partículas de gelo, sem esses pontos de apoio. Segundo Jorge Hernández-Bernal, autor principal, foi preciso meter nos modelos uma física considerada pouco provável em condições naturais para que a nuvem aparecesse.

O processo exige condições extremas, e o próprio vulcão pode ser a peça que faltava. Quando o vento passa pelo Arsia Mons, provoca movimentos atmosféricos que elevam o ar húmido vários quilómetros em poucos minutos. A subida arrefece o ar depressa: a temperatura pode cair cerca de 30 °C em apenas 10 minutos. Ao mesmo tempo, a humidade relativa dispara, criando condições para que o vapor origine cristais de gelo.

O valor apontado pelos investigadores impressiona: uma humidade relativa mais de 100 mil vezes superior à que se encontra no quotidiano terrestre. É uma medida da saturação do ar àquela temperatura, pelo que não significa que Marte tenha mais água na atmosfera do que a Terra.

Os cientistas já tinham admitido que a nucleação homogénea pudesse ocorrer nas camadas superiores das atmosferas da Terra e de Vénus, mas nunca a tinham observado diretamente numa atmosfera planetária. No caso de Marte, a simulação reforça a hipótese, sem a confirmar de forma definitiva. A ESA sublinha que alguns aspetos da nuvem simulada ainda não coincidem exatamente com as observações, pelo que a explicação continua à espera de confirmação.

Foi necessário incluir nos modelos uma física considerada pouco provável em condições naturais para reproduzir a nuvem.
— Jorge Hernández-Bernal, autor principal do estudo (parafraseado)
Alguns aspetos da nuvem simulada ainda não correspondem exatamente às observações.
— ESA (parafraseado)
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