Inédito: sonda da Nasa em Marte sente ondas de impactos de meteoros

No planeta vermelho, uma nave espacial corajosa está ocupada gravando os movimentos de Marte sob seus pés – mesmo se aproximando do fim da expedição. O módulo de pouso InSight da Nasa, que chegou a Marte em 2018, foi projetado para medir tremores e estrondos do planeta e ajudar os cientistas a mapear o interior marciano. 

Mas a sonda também captou o nervosismo de um planeta sendo atingido por rochas espaciais: o InSight detectou as assinaturas de pelo menos quatro meteoros colidindo com Marte, e os cientistas detectaram as crateras resultantes em imagens tiradas da órbita.

“Essas observações são muito emocionantes”, diz Elizabeth Silber, da Western University do Canadá, que estuda fenômenos semelhantes, mas não esteve envolvida nas observações do InSight. 

“É incrível que tenhamos chegado a um ponto tecnológico em que somos avançados o suficiente para poder detectar e vincular assinaturas sísmicas a eventos de impacto em outro planeta”, complementa a pesquisadora.

Na Terra, os cientistas fizeram essa ligação apenas uma vez. E na Lua, onde mais de 100 impactos sacudiram os sismógrafos da era Apollo, nenhum pode estar ligado a nenhuma cratera resultante. Em Marte, os cientistas agora podem usar o impacto cósmico do planeta para fazer mapas ainda melhores de seu interior.

“A grande vantagem desses impactos é que sabemos a localização da fonte”, destaca Raphael Garcia, do Instituto de Aeronáutica e Espaço da Universidade de Toulouse, na França, principal autor de um artigo relatando os impactos, publicado recentemente na revista Nature Geoscience. “Todas as incógnitas que permanecem são apenas a estrutura interna.”

Mas com seus painéis solares cobertos de poeira, o tempo da InSight está se esgotando e os líderes da missão suspeitam que ela pode não chegar até o final do ano. “Nossas projeções otimistas, mas plausíveis, estão nos levando para janeiro, mas a situação mais provável é que, entre agora e então, teremos um pico de poeira atmosférica e talvez não possamos operar com isso”, diz Bruce Banerdt, do Jet Propulsion Laboratory, investigador principal da InSight.

Marte: planeta trêmulo

A InSight pousou em Marte no local mais suave que seus membros da equipe puderam identificar – uma planície plana e arenosa chamada Elysium Planitia, perto do equador do planeta.

“Estou muito, muito feliz que parece que temos uma planície de pouso incrivelmente segura e de aparência chata. É exatamente para isso que queríamos – é o que o pessoal da seleção do local de pouso me prometeu”, disse Tom Hoffman, do JPL, gerente de projeto do InSight, em 2018 , após o pouso. “Eles me prometeram areia sem pedras. Mas há uma pedra, então, talvez eu tenha que conversar com eles sobre isso.”

Ao contrário das naves espaciais que se concentram em terrenos marcianos arriscados – os vulcões maciços do planeta, vales de fenda e calotas polares – o trabalho da InSight era olhar abaixo da superfície. E isso significava que não precisava de distrações, além de muita luz solar para alimentar seus instrumentos. 

Logo após o pouso, a InSight desdobrou seus painéis solares e implantou um sismômetro extremamente sensível, que monitoraria o planeta trêmulo. À medida que Marte treme, as ondas sísmicas saltam e viajam pelo interior do planeta. Essas ondas carregam informações sobre os materiais e os limites pelos quais eles se moveram, para que os cientistas possam coletá-los e usar esses registros para fazer um mapa da crosta, do manto e do núcleo curiosamente grande de Marte.

Ao longo de quase quatro anos terrestres, a InSight mediu mais de 1300 tremores. Durante grande parte da missão, os Marsquakes foram pequenos; mas no ano passado, um punhado de grandes terremotos sacudiu o planeta, com o mais forte quase numa magnitude 5, ocorrendo em maio. 

Agora, à medida que o poder da espaçonave diminui, os líderes da missão dizem que a espaçonave viveu uma boa vida. Com exceção de uma sonda de calor que não conseguiu penetrar no solo marciano como esperado, a missão atingiu seus objetivos.

“Conseguimos iluminar a estrutura interior de Marte pela primeira vez, em vez de ter uma imagem difusa que é informada por analogia com a Terra ou a Lua”, diz Banerdt. “Marte, agora, é um planeta solidamente compreendido. Não é como se soubéssemos tudo sobre o que está acontecendo lá dentro, mas sabemos quais são os blocos básicos de construção de Marte.”

Medindo o impacto de Marte

Além de decifrar as entranhas do planeta, os cientistas também queriam medir a taxa de impacto em Marte, ou com que frequência o planeta é atingido por rochas espaciais. Por um tempo, parecia que isso poderia não acontecer – a equipe não detectou impactos durante os primeiros dois anos da missão.

Mas, em uma reviravolta, acontece que entre esses mais de 1300 tremores há um punhado produzido por meteoros formadores de crateras. Três desses impactos ocorreram ao longo de seis meses em 2021 – em 18 de fevereiro, 31 de agosto e 5 de setembro (o planeta é monitorado desde 2006). Mas os cientistas não identificaram essa impressão digital nos dados até mais recentemente.

Garcia e seus colegas identificaram os impactos com base em ondas acústicas reveladoras, produzidas quando os meteoros explodem na atmosfera à medida que avançam em direção à superfície de um planeta. Em Marte, e à noite, esses sinais sônicos podem viajar por centenas de quilômetros através da camada inferior da atmosfera gelada de Marte. Ao combinar informações das ondas acústicas e das ondas sísmicas geradas pelo impacto, os cientistas podem determinar a trajetória do meteoro e o eventual local do acidente.

Quando os três impactos ocorreram em 2021, Garcia diz que as ondas acústicas resultantes eram tão fortes que a equipe quase não acreditou que fossem reais. Mas eles eram reais – e quando o Mars Reconnaissance Orbiter tirou imagens dos potenciais locais de queda, encontrou novas crateras. Mais tarde, quando os cientistas analisaram os dados, descobriram a assinatura acústica do evento de 2020.

“Isso foi uma prova infalível de que esses registros sísmicos foram causados ​​por esses eventos de crateras”, diz Banerdt.

As crateras frescas têm entre 4 e 8 metros de diâmetro. Ao vincular definitivamente um sinal sísmico com uma cratera resultante em outro mundo, os cientistas podem estudar a energética das colisões. E a taxa calculada de impactos está de acordo com as previsões, embora a equipe não tenha certeza de por que as três últimas colisões parecem estar agrupadas no tempo e por que não há impactos óbvios durante os primeiros dois anos da missão.

“Nós realmente não sabemos por que isso acontece”, conta Banerdt. “É definitivamente meio misterioso.”

Desligando a InSight

Agora, depois de quase quatro anos na superfície marciana, a missão da InSight está terminando. O destino da espaçonave está nas mãos dos ventos marcianos, que carregam a areia vermelha do planeta para cima, às vezes transformando-a em redemoinhos de poeira e tempestades planetárias. 

Uma espessa camada de poeira já se depositou nos painéis solares da espaçonave, bloqueando a luz do sol que alimenta o módulo de pouso e seus instrumentos. Em maio, quando a potência da espaçonave diminuiu, os líderes da missão estimaram que o sismômetro da InSight poderia coletar dados até o final do verão – mas isso dependia do clima marciano.

“Esta é uma temporada muito dinâmica em Marte – é a temporada de tempestades de poeira”, disse Banerdt à National Geographic, na época. “Mesmo que não tenhamos uma tempestade de poeira aqui no InSight, há tempestades de poeira em todo o planeta que injetam coisas na atmosfera, que podem afetar a quantidade de energia solar que estamos recebendo.”

Desde maio, Marte tem sido mais gentil com a sonda do que o esperado. “A poeira tem se mantido muito estável, talvez até caindo um pouco, e nossa energia, na verdade, aumentou apenas um pouco no último mês”, relata Banerdt. “Mas todos os nossos dados históricos sugerem que a poeira na atmosfera aumentará significativamente no próximo mês.”

Se a equipe tiver sorte, a InSight poderá continuar tomando o pulso do planeta até o final do ano – ou talvez um pouco mais. E se eles tiverem muita sorte, um redemoinho de poeira vai girar pelo poleiro do módulo de pouso em Elysium Planitia, limpar os painéis solares e permitir que a espaçonave absorva mais uma vez a luz do sol.

Marte é um mundo inconstante — um planeta de promessas e perigos. É um mundo que seduziu os cientistas com indícios de vida enquanto confundia os esforços para detectá-lo, um mundo com terrenos que são tentadoramente parecidos com a Terra, mas letais para a vida como a conhecemos.

Sob aqueles pores do sol azuis fascinantes, nem mesmo os robôs podem viver para sempre.