Cientistas da missão NASA MAVEN (Mars Atmosphere and Volatile Evolution) descobriram uma peça-chave do quebra-cabeça para entender certos tipos de auroras em Marte, verificando que elas se formam de maneira semelhante às auroras observadas na Terra.
Os resultados publicados na quinta-feira na Nature Communications mostram o mesmo mecanismo que circula e impulsiona partículas carregadas para a atmosfera da Terra ocorrendo em Marte em escalas muito menores, devido às diferenças nos campos magnéticos dos dois planetas.
A nave espacial MAVEN, em órbita ao redor de Marte, perdeu o sinal com estações terrestres na Terra em 6 de dezembro de 2025. Em 3 de junho, a NASA declarou que a missão havia sido encerrada após constatar que a nave espacial não poderia ser recuperada. No entanto, os dados da missão ainda estão sendo usados para orientar a ciência da NASA e futuras missões a Marte.
Quando as linhas do campo magnético do Sol se aproximam da magnetosfera da Terra, a grande “bolha” magnética que protege o planeta, elas podem se reconectar e injetar energia e massa por toda a magnetosfera e o magnetotail, fazendo com que elétrons sejam lançados de volta para a atmosfera e gerem as auroras terrestres. Esse processo, chamado de ciclo de Dungey, impulsiona correntes elétricas, acelera partículas carregadas que criam auroras e controla a circulação de plasma na magnetosfera e na ionosfera da Terra.
Este novo estudo mostra que uma versão em miniatura do ciclo de Dungey está ocorrendo sobre os fortes campos magnéticos crustais de Marte, o que oferece aos cientistas uma visão melhor da física das auroras marcianas.
“Sabíamos que a reconexão magnética estava acontecendo em Marte, mas não esperávamos que fosse como o ciclo de Dungey”, disse Shaosui Xu, autor principal do estudo e físico de pesquisa associado no Space Sciences Laboratory da Universidade da Califórnia, Berkeley.
Marte não tem um campo magnético global como a Terra. O campo magnético da Terra é gerado pelo núcleo em rotação do nosso planeta, enquanto Marte possui inúmeras magnetosferas em miniatura que surgem de uma crosta intensamente magnetizada espalhada pelo planeta. Essas regiões se formaram há cerca de 4 bilhões de anos, quando a lava esfriou na presença do antigo campo magnético global de Marte, que desde então desapareceu devido ao intenso stripping da atmosfera pelo solar wind.
A missão MAVEN observou auroras altamente localizadas sobre esses campos crustais, semelhantes às auroras nos polos da Terra, mas só agora os cientistas puderam entender completamente a física de como elas se formam. O estudo usou vários instrumentos a bordo da nave espacial MAVEN para montar um quadro do comportamento semelhante ao de Dungey: os instrumentos Magnetometer e Solar Wind Electron Analyzer, usados para determinar a configuração magnética e derivar correntes elétricas, e o instrumento STATIC (Suprathermal and Thermal Ion Composition), usado para medir fluxos de plasma na ionosfera.
“Nós realmente levamos o STATIC ao limite para obter os dados de que precisávamos”, disse Xu. “Foi a peça final do quebra-cabeça para entender essas auroras localizadas.”
A constatação de que um ciclo semelhante ao de Dungey estava ocorrendo dentro desses campos magnéticos crustais respondeu à questão de como os elétrons estavam sendo energizados para criar as auroras. Ela também mostra que um mecanismo semelhante ao de Dungey pode acontecer tanto em escalas grandes quanto pequenas, oferecendo mais insights sobre onde no sistema solar esse processo poderia estar ocorrendo.
“Este é um resultado notável que muda a forma como pensamos as auroras marcianas e é mais um passo importante para entender por que Marte e a Terra evoluíram de maneiras tão diferentes, apesar de serem regidos pela mesma física subjacente”, disse Shannon Curry, principal investigadora da MAVEN e cientista de pesquisa no Laboratory for Atmospheric and Space Physics da Universidade do Colorado Boulder. “Estou extremamente orgulhoso do trabalho da nossa equipe nessa descoberta e animado para revelar novos insights sobre o Planeta Vermelho e sua evolução.”
Ao descobrir mais sobre esse processo, os cientistas também estão ganhando uma compreensão melhor de como o ambiente solar interage com o Planeta Vermelho como um todo, o que é essencial para futuras missões robóticas e com tripulação.
“Eu me lembro de, na pós-graduação, discutir com meu orientador como o ciclo dos campos magnéticos crustais poderia funcionar em Marte”, disse Xu. “É incrível fazer parte da equipe que encontrou a resposta para essa pergunta.”
A missão MAVEN faz parte do portfólio do Mars Exploration Program da NASA. A principal investigadora da missão está sediada no Laboratory for Atmospheric and Space Physics da Universidade do Colorado Boulder, que também é responsável por gerenciar as operações científicas e a divulgação pública e comunicações. O Goddard Space Flight Center da NASA em Greenbelt, Maryland, gerencia a missão MAVEN. A Lockheed Martin Space construiu a nave espacial e é responsável pelas operações da missão. O Jet Propulsion Laboratory da NASA, na Califórnia do Sul, fornece suporte de navegação e da Deep Space Network.
Para mais informações sobre a missão NASA MAVEN, visite:
https://science.nasa.gov/mission/maven/
Karen Fox / Alana Johnson Headquarters, Washington 240-285-5155 / 202-672-4780
karen.c.fox@nasa.gov / alana.r.johnson@nasa.gov
Lonnie Shekhtman NASA’s Goddard Space Flight Center, Greenbelt, Md.
lonnie.shekhtman@nasa.gov