Embora Marte tenha uma atmosfera extremamente fina, ainda assim experimenta ventos poderosos que desempenham um papel importante na formação do clima do planeta e na distribuição de sua poeira sempre presente. Esses ventos levantam a poeira em colunas giratórias chamadas de “poeira diabo” — plumas rotativas de ar e partículas finas que varrem a superfície marciana. Enquanto os ventos em si são invisíveis, os poeira diabos que eles levantam podem ser vistos claramente em imagens de naves espaciais. Como eles traçam o fluxo do ar em movimento, os cientistas os utilizam como marcadores naturais para estudar o comportamento do vento que, de outra forma, permaneceria invisível.

Movimento dos Poeira Diabos Estudado com a Ajuda de Aprendizado Profundo

Um novo estudo liderado pelo Dr. Valentin Bickel do Centro de Espaço e Habitabilidade da Universidade de Bern revela que tanto os poeira diabos quanto os ventos que os impulsionam são muito mais rápidos do que os cientistas acreditavam anteriormente. Esses ventos mais fortes podem ser responsáveis por grande parte da poeira levantada na atmosfera marciana, o que tem um impacto significativo no clima e no tempo do planeta. A pesquisa, realizada em colaboração com o Departamento de Pesquisa Espacial e Planetologia da Universidade de Bern, a Open University no Reino Unido e o Centro Aeroespacial Alemão (DLR), foi recentemente publicada na Science Advances.

“Usando uma abordagem de aprendizado profundo de última geração, conseguimos identificar poeira diabos em mais de 50.000 imagens de satélite,” explica o autor principal Valentin Bickel. A equipe utilizou imagens da câmera CaSSIS (Sistema de Imagem Colorida e Estereoscópica da Superfície) baseada em Bern e da câmera estereoscópica HRSC (Câmara Estereoscópica de Alta Resolução). CaSSIS está a bordo do Orbitador de Gás Traçador ExoMars da Agência Espacial Europeia (ESA), enquanto a câmera HRSC está a bordo do orbitador Mars Express da ESA. “Nosso estudo é, portanto, baseado exclusivamente em dados da exploração marciana europeia,” continua Bickel.

Em seguida, a equipe estudou imagens estereoscópicas de cerca de 300 desses poeira diabos para determinar seu movimento e velocidade. O co-autor Nicolas Thomas, que liderou o desenvolvimento do sistema de câmera CaSSIS na Universidade de Bern e cujo trabalho é financiado pelo Escritório Espacial Suíço da SERI através do programa PRODEX da ESA, explica: “Imagens estereoscópicas são imagens do mesmo ponto na superfície de Marte, mas tiradas com alguns segundos de diferença. Essas imagens podem, portanto, ser usadas para medir o movimento dos poeira diabos.”

Bickel enfatiza: “Se você colocar as imagens estereoscópicas juntas em uma sequência, é possível observar quão dinamicamente os poeira diabos se movem pela superfície.”

Ventos em Marte Mais Fortes do que o Suposto

Os resultados mostram que os poeira diabos e os ventos ao seu redor em Marte podem atingir velocidades de até 44 m/s, ou cerca de 160 km/h, em todo o planeta, o que é muito mais rápido do que se acreditava anteriormente (medições anteriores na superfície mostraram que os ventos geralmente permanecem abaixo de 50 km/h e – em raras ocasiões – podem atingir um máximo de 100 km/h).

A alta velocidade do vento, por sua vez, influencia o ciclo de poeira no Planeta Vermelho: “Esses ventos fortes e retilíneos provavelmente levam uma quantidade considerável de poeira para a atmosfera marciana – muito mais do que se supunha anteriormente,” diz Bickel. Ele continua: “Nossos dados mostram onde e quando os ventos em Marte parecem ser fortes o suficiente para levantar poeira da superfície. Esta é a primeira vez que tais descobertas estão disponíveis em uma escala global por um período de cerca de duas décadas.”

Futuras Missões a Marte Podem se Beneficiar dos Resultados da Pesquisa

Os resultados obtidos são também particularmente importantes para futuras missões a Marte. “Uma melhor compreensão das condições do vento em Marte é crucial para o planejamento e execução de futuras missões com pouso,” explica Daniela Tirsch do Instituto de Pesquisa Espacial do Centro Aeroespacial Alemão (DLR) e co-autora do estudo. “Com a ajuda das novas descobertas sobre a dinâmica do vento, podemos modelar a atmosfera marciana e os processos da superfície associados de forma mais precisa,” continua Tirsch. Esses modelos são essenciais para avaliar melhor os riscos das futuras missões e adaptar os sistemas técnicos de acordo. O novo estudo, portanto, fornece descobertas importantes para várias áreas de pesquisa em Marte, como a pesquisa sobre a formação de dunas e marcas de declives, assim como na criação de modelos de clima e tempo de Marte.

Os pesquisadores planejam intensificar ainda mais as observações dos poeira diabos e complementar os dados obtidos com observações direcionadas e coordenadas dos poeira diabos utilizando CaSSIS e HRSC. “A longo prazo, nossa pesquisa deve ajudar a tornar o planejamento das missões a Marte mais eficiente,” conclui Bickel.