Quando uma tempestade solar particularmente intensa atravessa o Sistema Solar, os seus efeitos podem ser sentidos muito para além da Terra. Em maio de 2024, uma das maiores tempestades solares registadas nas últimas duas décadas atingiu vários planetas, nomeadamente Marte. Desta vez, porém, havia observadores atentos em órbita.

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Duas sondas da Agência Espacial Europeia, a Mars Express e a ExoMars Trace Gas Orbiter (TGO), estavam a estudar o planeta vermelho quando a onda de radiação e partículas energéticas chegou. Os dados recolhidos permitem agora perceber com muito mais detalhe como Marte reage a episódios extremos de “meteorologia espacial”.

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A tempestade atingiu primeiro a Terra, onde desencadeou auroras intensas visíveis muito mais a sul do que o habitual, chegando a regiões como o México. Mas o mesmo fenómeno continuou viagem até Marte, a centenas de milhões de quilómetros de distância.

No TGO existe um monitor de radiação concebido para acompanhar este tipo de eventos. Durante apenas 64 horas, o instrumento registou uma dose equivalente a cerca de 200 dias de radiação normal no espaço. Era um sinal claro de que algo fora do comum estava a acontecer.

Um estudo publicado na revista científica Nature Communications analisou agora em detalhe o impacto desse episódio no planeta vermelho. Os resultados mostram que a atmosfera superior de Marte reagiu de forma particularmente intensa.

Uma tempestade que “carregou” a atmosfera de Marte

Quando a tempestade solar atingiu o planeta vermelho, enormes quantidades de partículas energéticas e radiação colidiram com os gases da atmosfera superior. Esses impactos arrancam eletrões aos átomos neutros, criando uma região rica em partículas carregadas.

Os investigadores observaram duas camadas da atmosfera marciana particularmente afetadas, situadas a cerca de 110 e 130 quilómetros de altitude. Na primeira, a quantidade de eletrões aumentou cerca de 45%. Na segunda, o aumento foi muito mais acentuado, atingindo cerca de 278%, o valor mais elevado alguma vez observado nesta região da atmosfera de Marte.

O impacto não se limitou ao ambiente do planeta. Durante o pico da tempestade, tanto a Mars Express como o TGO registaram erros ocasionais nos seus computadores de bordo. Este tipo de falha é um risco conhecido durante tempestades solares, porque as partículas altamente energéticas podem interferir com circuitos eletrónicos. As duas sondas foram concebidas para lidar com esse tipo de situação e recuperaram rapidamente.

Veja o vídeo da simulação do Plasma Solar a viajar pelo sistema solar

Para estudar o fenómeno em detalhe, os cientistas recorreram a uma técnica chamada ocultação por rádio. O método consiste em enviar um sinal de rádio através da atmosfera de um planeta e observar como esse sinal é alterado ao atravessar diferentes camadas.

Como as sondas de Marte usam a ocultação de rádio
Como as sondas de Marte usam a ocultação de rádio créditos: ESA

Neste caso, a Mars Express transmitiu um sinal para o TGO precisamente quando desaparecia por trás do horizonte de Marte. À medida que o sinal atravessava a atmosfera, era ligeiramente desviado e modificado. Essas alterações permitem estimar a densidade de eletrões e outras propriedades da atmosfera. Observações da missão MAVEN da NASA ajudaram a confirmar os resultados.

Apesar de a mesma tempestade solar ter atingido a Terra e Marte, os efeitos foram muito diferentes. A Terra possui um campo magnético global forte, que funciona como um escudo natural. Grande parte das partículas solares é desviada antes de chegar à atmosfera. Algumas acabam canalizadas para as regiões polares, onde produzem as auroras.

Marte, por outro lado, perdeu há muito tempo o seu campo magnético global. Sem essa proteção, a atmosfera superior fica muito mais exposta ao vento solar. Isso ajuda a explicar porque a resposta do planeta à tempestade foi tão intensa.

Compreender estes processos é importante para perceber a evolução de Marte. Muitos cientistas acreditam que o planeta perdeu grande parte da sua atmosfera e da água que possuía ao longo de milhares de milhões de anos, em parte devido à ação contínua do vento solar.

Há também implicações práticas. A quantidade de eletrões na atmosfera influencia a forma como os sinais de rádio se propagam. Quando essa região fica demasiado carregada, pode interferir com instrumentos de radar ou com comunicações usadas para estudar a superfície do planeta.

Eventos como este continuam a ser difíceis de observar no momento certo. O Sol liberta energia e partículas de forma irregular, o que significa que muitas medições dependem de coincidências raras, refere a ESA. Neste caso, as sondas estavam a fazer observações apenas cerca de dez minutos depois da erupção solar atingir Marte, um alinhamento que permitiu captar, quase em tempo real, a reação da atmosfera do planeta vermelho.

Este vídeo mostra como a sonda SOHO viu a tempestade solar de 2024

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