Um novo tipo misterioso de aurora foi descoberto por cientistas em Marte

Graças a uma colaboração entre duas sondas espaciais em órbita, agora conseguimos ver mais um fenômeno marciano: as auroras de prótons. As sondas Maven, da Nasa, e a Hope, da Emirates Mars (agência dos Emirados Árabes), uniram forças para estudar as auroras ultravioletas que brilham na atmosfera de Marte. Os dados foram reportados na revista científica "Geophysical Research Letters" nesta quarta-feira (31).

Sabe-se que as auroras de prótons são o tipo de aurora mais comum de Marte e foram descritas pela primeira vez em 2018, como visto nos dados da Maven (atmosfera de Marte e evolução volátil, em inglês). Elas se formam de forma bastante semelhante à de auroras na Terra, que vem do impacto de partículas de vento solar e poeira espacial da Via Láctea com a alta atmosfera do planeta.

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Em Marte, no entanto, é possível visualizar muito melhor o fenômeno, porque não há um campo magnético internamente impulsionado como o da Terra. Mas o Emus (Espectrômetro ultravioleta da Emirates Mars), instrumento da Hope e também o mais sensível na órbita de Marte, é capaz de gerar imagens em alta resolução desses eventos aurorais dinâmicos. 

Como se formam as auroras de prótons

A aurora se forma quando prótons carregados positivamente no vento solar colidem com a atmosfera de hidrogênio de Marte, tornando-se ionizados e roubando elétrons de átomos de hidrogênio para se tornarem neutros. Essa troca de carga faz com que as partículas neutras contornem o choque do campo magnético ao redor de Marte, o que faz chover e ocorrer a emissão de luz ultravioleta. 

O que mostram os novos estudos

Antes, pensava-se que essa processo gerava a emissão auroral uniforme sobre o lado diurno de Marte, mas as novas observações da sonda Hope mostram que, em vez do perfil suave esperado, a aurora é irregular. Também podem haver processos desconhecidos em jogo durante a formação dessas auroras.

"As observações da EMM (Missão da Emirates Mars) sugeriram que a aurora era tão desorganizada que o ambiente de plasma ao redor de Marte deve ter sido realmente perturbado, a ponto de o vento solar estar afetando diretamente a atmosfera superior onde quer que fosse vista a emissão auroral", diz o cientista planetário Mike Chaffin, da Universidade de Colorado Boulder.

O mais próximo que Marte tem de um campo magnético global – como vemos na Terra – é resultado de um zumbido de partículas carregadas que vão desacelerando enquanto entram na atmosfera. Ele é bem frágil, mas apesar disso, ainda consegue desviar muitos dos prótons de alta velocidade e nêutrons que chovem do Sol. 

Papel da Maven, da Nasa

É aqui que entra o importante papel da Maven. A sonda carrega uma suíte completa de instrumentos para sondar o vento solar, o ambiente magnético e íons térmicos no espaço ao redor de Marte. 

"Examinando várias observações da Missão Emirates Mars sobre auroras irregulares, que têm diferentes formas e locais, e combinando essas imagens com medições de plasma feitas pela Maven da Nasa e missão EvolutioN Volátil, concluímos que uma série de processos podem produzir aurora irregular", escrevem os pesquisadores.

Uma rara interação caótica entre Marte e o vento solar é responsável pela aurora irregular; embora não esteja totalmente claro qual é o impacto na superfície marciana. É possível, no entanto, que haja implicações para a atmosfera a longo prazo e a perda de água. Sem um campo magnético global, Marte continua a perder as duas coisas. 

Curiosamente, a aurora de prótons – lisa e irregular – pode nos ajudar a entender pelo menos um desses elementos, já que o hidrogênio envolvido está sendo parcialmente criado pela água na atmosfera marciana vazando para o espaço. Para os pesquisadores, “muitos dados futuros e estudos de modelagem serão necessários".