Pulsos magnéticos misteriosos descobertos em Marte

À MEIA-NOITE de Marte, o campo magnético do Planeta Vermelho às vezes começa a pulsar de maneiras nunca antes observadas. A causa ainda é desconhecida.

Essa é apenas uma das impressionantes descobertas preliminares do primeiro geofísico robótico da Nasa, a sonda InSight. Desde que aterrissou em novembro de 2018, a espaçonave reuniu informações para ajudar os cientistas a entender melhor as entranhas e a evolução do planeta vizinho, como medir a temperatura de sua crosta superior, registrar os sons de terremotos alienígenas e medir a força e a direção do campo magnético do planeta.

Conforme revelado durante algumas apresentações desta semana em uma reunião conjunta do Congresso Europeu de Ciência Planetária e da Sociedade Astronômica Americana, os primeiros dados sugerem que as maquinações magnéticas de Marte são maravilhosamente loucas.

Além dos estranhos impulsos magnéticos, os dados coletados pela sonda mostram que a crosta marciana é muito mais poderosa do que os cientistas esperavam. Além disso, a sonda pousou em uma camada eletricamente condutora muito peculiar, com cerca de 4 km de espessura, logo abaixo da superfície do planeta. É muito cedo para dizer com certeza, mas há uma chance de que essa camada possa representar um reservatório global de água líquida.

Na Terra, as águas subterrâneas são um mar escondido sob areia, solo e rochas. Se algo semelhante for encontrado em Marte, "não devemos nos surpreender", diz Jani Radebaugh, cientista planetária da Universidade Brigham Young, que não estava envolvida no trabalho. Mas, se esses resultados forem válidos, uma região líquida nessa escala em Marte tem implicações enormes para o potencial de vida, passado ou presente.

Até o momento, nenhum desses dados foi submetido à revisão por pares e os detalhes sobre as descobertas e interpretações iniciais serão, sem dúvida, aprimorados ao longo do tempo. Ainda assim, as revelações proporcionam uma impressionante vitrine para o InSight, um robô que tem o potencial de revolucionar nossa compreensão sobre Marte e sobre outros mundos rochosos da galáxia.

"Estamos obtendo uma visão da história magnética de Marte de uma maneira que nunca tivemos antes", diz Paul Byrne, geólogo planetário da North Carolina State University que não esteve envolvido no trabalho.

Uma história de dois mundos

A Terra possui um grande campo magnético global graças à rotação e agitação, núcleo externo líquido, rico em ferro. Sabemos que esse campo existe há algum tempo e que mudou dramaticamente nas épocas geológicas, com base em registros naturais de sua força e direção presas em minerais específicos dentro da crosta. A história do campo magnético de Marte é igualmente arquivada em sua crosta, como os cientistas aprenderam em 1997, graças aos dados do orbitador Mars Global Surveyor.

"A mesma confusão de minerais magnéticos que existe na Terra existe em Marte", diz Robert Lillis, físico espacial planetário da University of California, Berkeley, que não participou da nova pesquisa.

O orbital detectou o magnetismo do planeta vermelho de 160 a 400 quilômetros acima da superfície e descobriu que o campo magnético da crosta marciana é dez vezes mais forte que o campo magnético da crosta terrestre, quando medido na mesma altura acima da superfície. Isso sugere que, uma vez, Marte também tinha um grande campo magnético global.

Ao contrário da Terra, porém, Marte teve azar. Há cerca de quatro bilhões de anos, o estado de convulsão de seu núcleo externo parece ter se agravado, causando um colapso em seu campo magnético global. Com um fraco escudo magnético para se defender, uma enorme quantidade de radiação solar - conhecido como vento solar - gradualmente destruiu grande parte de sua atmosfera antiga, transformando um mundo potencialmente rico em água em um deserto frio.

Para entender por que esses dois planetas tiveram destinos tão diferentes, precisamos das melhores medições possíveis dos fantasmas magnéticos de Marte, mas a partir da órbita, a força desse campo magnético remanescente tem baixa resolução. É como olhar para uma multidão de longe: se muitos estão vestindo camisas vermelhas e alguns estão vestindo azul, uma câmera à distância registra amplamente a preponderância do vermelho, mas se nos aproximarmos com a mesma câmera, esses importantes tons de azul serão vistos com mais clareza.

"O mesmo vale para medições magnéticas", diz Dave Brain, pesquisador de física atmosférica e espacial da University of Colorado que não está envolvido no trabalho. "Quanto mais perto chegarmos, mais estrutura conseguiremos ver."

Mistérios da meia-noite

O magnetômetro da InSight, o primeiro instrumento deste tipo a ser enviado à superfície marciana, deu aos cientistas a melhor visão até hoje do campo magnético da crosta, e isso causou um choque: o campo magnético próximo ao robô era cerca de 20 vezes mais forte do que o previsto em medições orbitais passadas.

Brain, que está familiarizado com os dados do InSight, diz que esse sinal magnético forte e estável é proveniente de rochas próximas ao InSight, mas ainda não está claro se elas estão no subsolo ou mais perto da superfície. Essa identificação importa, diz Byrne, porque se vier de rochas mais jovens perto da superfície, implicaria que um forte campo magnético tenha existido em torno de Marte por mais tempo do que se pensa atualmente.

No entanto, há algo ainda mais intrigante: a InSight também descobriu que o campo magnético da crosta perto de sua localização oscilava. Essa oscilação é conhecida como pulsação magnética, explica Matthew Fillingim, físico espacial da University of California, Berkeley, e membro da equipe científica InSight.

Esses pulsos são flutuações na força ou na direção do campo magnético e não são totalmente incomuns. Muitos deles acontecem na Terra e em Marte, desencadeados pelo caos atmosférico acima, pela ação do vento solar e dobras nas bolhas magnéticas dos planetas, entre outras coisas.

O que é estranho é que essas oscilações marcianas acontecem à meia-noite local, como se respondessem às demandas de um temporizador noturno invisível.

A InSight está próxima ao equador de Marte e, na mesma posição geográfica da Terra, a essa hora da noite, não é possível ver esses tipos de pulsações magnéticas. As pulsações noturnas na Terra tendem a ocorrer em latitudes mais altas e estão ligadas às luzes do norte e do sul. No momento, as de Marte não têm uma fonte clara, mas os cientistas já têm ao menos um suspeito.

Embora não tenha mais um potente campo magnético global, Marte é cercada por uma bolha magnética fraca criada à medida que o vento solar interage com sua atmosfera fina. Essa bolha, por sua vez, é comprimida pelo campo magnético do vento solar, fazendo com que parte da bolha assuma uma forma de cauda. À meia-noite, o ponto da InSight em Marte está alinhado com esta cauda e, à medida que passa, a cauda pode estar tocando o campo magnético da superfície como uma corda de violão.

Se uma espaçonave de alta altitude, como a Mars Atmosphere da NASA e a Volatile Evolution, ou a MAVEN orbiter, for capaz de passar sobre a InSight na hora certa, esse pode ser o caso. Por enquanto, porém, é um quebra-cabeça sem resposta.

Causando um impacto

Durante uma das apresentações sobre o magnetismo de Marte, os cientistas também mencionaram que os recursos nos sinais magnéticos parecem estar registrando uma camada eletricamente condutora em algum lugar abaixo da superfície marciana. Embora a equipe ainda não consiga identificar uma profundidade exata, eles acham que não passaria dos 100 quilômetros.

Testes em desertos na Terra mostraram como os magnetômetros são capazes de dizer se há água em profundidade, explica Brain. O mesmo se aplica ao magnetômetro da InSight, e é possível que a camada detectada seja um aquífero com sólidos dissolvidos ou uma camada de gelo e água que possa se estender por todo o planeta.

Não está claro por quanto tempo os corpos de água de superfície persistiram em lagos, rios e até oceanos no passado de Marte, mas há algumas evidências de que o subsolo ainda contenha reservatórios de água salgada. A crosta de Marte também fica mais quente à medida que nos aprofundamos, diz Radebaugh. E, dada a forte evidência da existência de gelo em Marte, é razoável pensar que também existam aquíferos subterrâneos de água líquida.

No entanto, a grande questão está nos detalhes, e todas as outras causas desse sinal ainda precisam ser descartadas, afirma Brain. A sonda InSight possui uma broca, mas só pode perfurar cerca de 6 metros abaixo da superfície, ou seja, os cientistas terão que encontrar outras maneiras - talvez através de futuras missões em Marte - para testar a teoria da camada aquosa

Se a existência desse aquífero marciano finalmente vier a ser verificada ou rejeitada, acrescenta Brain, a natureza inestimável das medidas da InSight, incluindo as magnéticas, ficará clara. Mesmo preso a um único local na Elysium Planitia, esse emissário robótico está começando a desenterrar todos os tipos de maravilhas marcianas.