Vastas áreas do céu noturno marciano pulsam em luz ultravioleta, de acordo com imagens da espaçonave MAVEN da NASA . Os resultados estão sendo usados para iluminar padrões de circulação complexos na atmosfera marciana.
A atmosfera noturna de Marte brilha e pulsa nesta animação de dados das observações da espaçonave MAVEN. A cor falsa de verde para branco mostra o brilho intensificado no "brilho noturno" ultravioleta de Marte medido pelo espectrógrafo ultravioleta de imagem do MAVEN a cerca de 70 quilômetros (aproximadamente 40 milhas) de altitude. Uma vista simulada do globo de Marte é adicionada digitalmente para o contexto, com gelo gorros visíveis nos pólos. Três intensidades de brilho noturno ocorrem em uma rotação de Marte, a primeira muito mais brilhante do que as outras duas. Todos os três intensidades ocorrem logo após o pôr do sol, aparecendo à esquerda desta vista do lado noturno do planeta. As pulsações são causado por ventos descendentes que aumentam a reação química criando óxido nítrico que causa o brilho. Meses de dados foram calculados para identificar esses padrões, indicando que eles se repetem todas as noites.
Créditos: NASA / MAVEN / Goddard Space Flight Center / CU / LASP
A equipe do MAVEN ficou surpresa ao descobrir que a atmosfera pulsava exatamente três vezes por noite, e apenas durante a primavera e o outono de Marte. Os novos dados também revelaram ondas e espirais inesperadas sobre os pólos de inverno, ao mesmo tempo que confirmam os resultados da sonda Mars Express de que esse brilho noturno foi mais forte nas regiões polares de inverno.
Esta é uma imagem do “brilho noturno” ultravioleta na atmosfera marciana. As cores falsas verdes e brancas representam a intensidade da luz ultravioleta, sendo o branco o mais brilhante. O nightglow foi medido a cerca de 70 quilômetros (aproximadamente 40 milhas) de altitude pelo instrumento Imaging UltraViolet Spectrograph na nave MAVEN da NASA. Uma visão simulada do globo de Marte é adicionada digitalmente para o contexto. A imagem mostra um brilho intenso na atmosfera noturna de Marte. Os iluminados ocorrem regularmente após o pôr do sol nas noites de Marte, durante o outono e inverno, e desaparecem à meia-noite. O brilho é causado pelo aumento dos ventos descendentes que aumentam a reação química criando óxido nítrico que causa o brilho.
Créditos: NASA / MAVEN / Goddard Space Flight Center / CU / LASP
“As imagens do MAVEN oferecem nossos primeiros insights globais sobre os movimentos atmosféricos na atmosfera intermediária de Marte, uma região crítica onde as correntes de ar transportam gases entre as camadas mais baixas e mais altas”, disse Nick Schneider, do Laboratório de Física Atmosférica e Espacial da Universidade do Colorado (LASP) , Boulder, Colorado. Os abrilhantamentos ocorrem onde os ventos verticais carregam os gases para regiões de maior densidade, acelerando as reações químicas que criam o óxido nítrico e alimentam o brilho ultravioleta. Schneider é o líder do instrumento MAVEN Imaging Ultraviolet Spectrograph (IUVS) que fez essas observações e o autor principal de um artigo sobre essa pesquisaaparecendo em 6 de agosto no Journal of Geophysical Research, Space Physics. A luz ultravioleta é invisível ao olho humano, mas detectável por instrumentos especializados.
O diagrama explica a causa da atmosfera noturna brilhante de Marte. No lado diurno de Marte, as moléculas são separadas por fótons solares energéticos. Os padrões de circulação global carregam os fragmentos atômicos para o lado noturno, onde os ventos descendentes aumentam a taxa de reação dos átomos para reformar as moléculas. Os ventos descendentes ocorrem perto dos pólos em algumas estações e nas regiões equatoriais em outras. As novas moléculas contêm energia extra que emitem como luz ultravioleta.
Créditos: NASA / MAVEN / Goddard Space Flight Center / CU / LASP
“O brilho ultravioleta vem principalmente de uma altitude de cerca de 70 quilômetros (aproximadamente 40 milhas), com o ponto mais brilhante cerca de mil quilômetros (aproximadamente 600 milhas) de diâmetro, e é tão brilhante no ultravioleta quanto as luzes do norte da Terra”, disse Zac Milby , também do LASP. “Infelizmente, a composição da atmosfera de Marte significa que esses pontos brilhantes não emitem luz em comprimentos de onda visíveis que permitiriam que fossem vistos por futuros astronautas de Marte. Que pena: as manchas brilhantes se intensificariam acima todas as noites após o pôr do sol e se propagariam pelo céu a 300 quilômetros por hora (cerca de 180 milhas por hora). ”
As pulsações revelam a importância das ondas que circundam o planeta na atmosfera de Marte. O número de ondas e sua velocidade indicam que a atmosfera intermediária de Marte é influenciada pelo padrão diário de aquecimento solar e distúrbios da topografia das enormes montanhas vulcânicas de Marte. Esses pontos pulsantes são a evidência mais clara de que as ondas da atmosfera média correspondem às conhecidas por dominar as camadas acima e abaixo.
“As principais descobertas do MAVEN sobre perda de atmosfera e mudanças climáticas mostram a importância desses vastos padrões de circulação que transportam os gases atmosféricos ao redor do globo e da superfície até a borda do espaço.” disse Sonal Jain, também do LASP.
Esta é uma imagem do “brilho noturno” ultravioleta na atmosfera marciana sobre o pólo sul. As cores falsas verdes e brancas representam a intensidade da luz ultravioleta, sendo o branco o mais brilhante. O nightglow foi medido a cerca de 70 quilômetros (aproximadamente 40 milhas) de altitude pelo instrumento Imaging UltraViolet Spectrograph na nave MAVEN da NASA. Uma visão simulada do globo de Marte é adicionada digitalmente para o contexto, e a área branca tênue no centro da imagem é a calota polar. A imagem mostra uma espiral brilhante inesperadamente brilhante na atmosfera noturna de Marte. A causa do padrão espiral é desconhecida.
Créditos: NASA / MAVEN / Goddard Space Flight Center / CU / LASP
Em seguida, a equipe planeja olhar para o nightglow “de lado”, em vez de para baixo de cima, usando dados obtidos por IUVS olhando um pouco acima da borda do planeta. Essa nova perspectiva será usada para entender os ventos verticais e as mudanças sazonais com ainda mais precisão.
O nightglow marciano foi observado pela primeira vez pelo instrumento SPICAM na espaçonave Mars Express da Agência Espacial Européia. No entanto, o IUVS é um instrumento de próxima geração mais capaz de mapear repetidamente o brilho noturno, encontrando padrões e comportamentos periódicos. Muitos planetas, incluindo a Terra, têm brilho noturno, mas MAVEN é a primeira missão a coletar tantas imagens de brilho noturno de outro planeta.
A pesquisa foi financiada pela missão MAVEN. O principal investigador do MAVEN trabalha no Laboratório de Física Atmosférica e Espacial da Universidade do Colorado, em Boulder, e Goddard da NASA gerencia o projeto MAVEN. A NASA está explorando nosso Sistema Solar e além, descobrindo mundos, estrelas e mistérios cósmicos próximos e distantes com nossa poderosa frota de missões espaciais e terrestres.
Bill Steigerwald / Nancy Jones
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