Um rover solitário, a trabalhar incansavelmente entre as areias de Marte, acabou por responder a uma velha pergunta com contornos filosóficos: se houver relâmpagos no planeta vermelho e ninguém os ouvir, fazem na mesma barulho?
Graças a gravações recolhidas pelo rover Perseverance da NASA, os cientistas identificaram pela primeira vez descargas eléctricas associadas ao tempo poeirento marciano - tanto durante tempestades de poeira como em redemoinhos de poeira - não apenas uma vez, mas 55 vezes ao longo de dois anos marcianos de observações.
Mais importante ainda, o tipo de meteorologia em que estes sinais surgiram ajuda a clarificar quais são as condições específicas necessárias para gerar electricidade na atmosfera de Marte, extremamente rarefeita e seca - algo suspeitado há muito, mas que nunca tinha sido demonstrado de forma directa até agora.
Como nasce a electricidade atmosférica num mundo de poeira
A ideia de que o relâmpago surge quando a turbulência atmosférica faz partículas colidirem e roçarem entre si (gerando carga eléctrica) é bem estabelecida. Com o tempo, a carga acumulada torna-se tão elevada que tem de se libertar sob a forma de uma descarga.
Na Terra, o relâmpago é comum e está por detrás de alguns dos fenómenos meteorológicos mais impressionantes. Costuma associar-se a nuvens ricas em vapor de água, mas a presença de humidade não é um requisito obrigatório. Por exemplo, as enormes plumas de cinza expelidas por vulcões também podem produzir descargas intensas.
Até tempestades de areia - em que os grãos secos de silicatos são isolantes, e não condutores - conseguem acumular carga suficiente para provocar descargas eléctricas.
Há muito que os cientistas defendiam que mecanismos semelhantes poderiam existir em Marte, apesar de a sua atmosfera ser sobretudo de dióxido de carbono e muito mais fina e seca do que a terrestre. Além disso, já se registaram relâmpagos em Júpiter e Saturno, e há indícios ainda incertos em Neptuno e Urano; todos estes ambientes diferem bastante do nosso (e a existência de relâmpagos em Vénus continua a ser uma questão em aberto).
Modelos atmosféricos indicam que, caso haja descargas eléctricas em Marte, elas deverão ocorrer com maior probabilidade perto da superfície, onde a pressão atmosférica é mais elevada.
Perseverance, SuperCam e a deteção de descargas eléctricas em Marte
Felizmente, existem rovers activos à superfície marciana - e um deles, o Perseverance, transporta um instrumento capaz de captar indícios de relâmpagos.
Uma equipa liderada pelo cientista planetário Baptiste Chide, da Universidade de Toulouse (França), analisou dados recolhidos pelo microfone da SuperCam, um sistema que consegue registar não só som como também interferência electromagnética.
No total, os investigadores examinaram 28 horas de gravações do microfone, à procura de sinais de descargas eléctricas no meio da poeira em movimento.
O resultado foi a identificação de 55 ocorrências. Em 7 delas, ficou registada de forma completa uma assinatura inequívoca de descarga: primeiro, o instrumento capta um impulso electrónico súbito causado por interferência electromagnética quando a descarga afecta a cablagem do microfone; em seguida, surge um decaimento (“relaxação”) do sinal com duração de cerca de 8 milissegundos.
Essas sete ocorrências terminavam ainda com a assinatura acústica de um pequeno estrondo sónico, produzido quando a descarga aquece e expande rapidamente o ar em redor - uma espécie de minúsculo trovão, quase como uma palmada muito breve.
Para confirmar que estes registos correspondiam mesmo a descargas eléctricas do tipo “mini-relâmpago”, a equipa recorreu a uma réplica da SuperCam na Terra e produziu descargas em condições controladas, obtendo perfis compatíveis com os observados em Marte.
Nem toda a poeira chega: o papel do vento e das frentes de tempestade
Um aspecto particularmente revelador foi que uma elevada concentração de poeira no ar, por si só, não bastou para gerar electricidade detectável.
A esmagadora maioria dos eventos - 54 em 55 - aconteceu durante os 30% de ventos mais fortes medidos pelo Perseverance no período em estudo, sendo que muitos estavam ligados às frentes de tempestades de poeira.
Além disso, foram registadas 16 descargas eléctricas durante os dois encontros do Perseverance com redemoinhos de poeira.
Este padrão reforça a ideia de que a electrificação depende não apenas de “ter poeira”, mas de condições de atrito e agitação suficientemente intensas para separar cargas - um processo triboeléctrico que, em Marte, decorre num meio extremamente seco e pouco denso, o que altera a forma como a carga se acumula e se dissipa.
Energia libertada: do nanojoule ao milijoule (e a diferença abissal para a Terra)
Com base em seis dos sete pequenos “trovoejos” registados, a maioria das descargas foi muito fraca, com energias entre 0,1 e 150 nanojoules.
O sétimo evento acústico foi o mais energético, atingindo 40 milijoules - um valor compatível com uma descarga do rover para o solo, provavelmente associada à acumulação de carga gerada por partículas a friccionarem no próprio Perseverance.
Em comparação, um relâmpago médio entre nuvem e solo na Terra descarrega cerca de mil milhões de joules. Ou seja, aquilo a que chamamos “relâmpago” em Marte é, na prática, um fenómeno muito diferente do terrestre - mas existe, e isso traz consequências interessantes.
O que isto muda para a exploração e para a ciência marciana
Uma implicação directa é de engenharia: o conhecimento de que ocorrem descargas eléctricas ajuda a orientar o desenho de futuras tecnologias de exploração de Marte, com soluções de protecção e mitigação para interferências e danos potencialmente causados por electrificação.
Além disso, tal como se faz para a Terra primitiva, estes resultados permitem aos cientistas planetários modelar com maior rigor as reacções químicas na atmosfera marciana que podem ser activadas ou aceleradas por descargas eléctricas.
Há ainda um ponto adicional, muito relevante para missões futuras: em ambientes poeirentos, a electricidade estática e as descargas podem afectar sensores, comunicações, instrumentos científicos e até sistemas de mobilidade. Com mais dados, será possível prever melhor quando e onde o risco aumenta - por exemplo, durante frentes de tempestade - e ajustar rotas, horários de operação e protocolos de segurança.
Uma pista (ainda especulativa) para a astrobiologia
Num plano mais especulativo, algumas teorias sobre o aparecimento da vida na Terra atribuem ao relâmpago um papel como “motor” de síntese, fornecendo energia para formar ingredientes químicos essenciais que podem empurrar conjuntos de moléculas na direcção da biologia.
Se existem descargas eléctricas em Marte, os astrobiólogos podem também incluir este factor nas suas estimativas sobre a probabilidade de processos pré-bióticos - mesmo que a natureza e a energia das descargas marcianas sejam muito mais modestas do que as terrestres.
“Este estudo abre um campo de investigação notável para a atmosfera de Marte… e motiva o desenvolvimento de novos modelos atmosféricos para contabilizar os fenómenos eléctricos e as suas consequências na atmosfera marciana”, concluem Chide e colegas.
Os resultados foram publicados na revista Nature.
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