“A atmosfera dentro do vórtice polar, desde perto da superfície até cerca de 30 quilômetros de altura, é caracterizada por temperaturas extremas de frio, cerca de 40 graus Celsius mais frias do que fora do vórtice,” disse o Dr. Kevin Olsen da Universidade de Oxford, que apresentou os resultados na Reunião Conjunta EPSC-DPS2025 em Helsinque.

Em temperaturas tão extremas, a pequena quantidade de vapor d’água na atmosfera de Marte congela e se deposita na calota polar. Essa mudança tem um efeito marcante nos níveis de ozônio. Normalmente, o ozônio é destruído quando reage com moléculas formadas à medida que a luz ultravioleta do sol quebra o vapor d’água. Mas quando o vapor congela completamente, essas reações param. Sem nada para quebrá-lo, o ozônio começa a se acumular dentro do vórtice.

“O ozônio é um gás muito importante em Marte – é uma forma de oxigênio muito reativa e nos diz quão rápido a química está acontecendo na atmosfera,” disse Olsen. “Ao entender quanto ozônio existe e quão variável ele é, sabemos mais sobre como a atmosfera mudou ao longo do tempo, e até mesmo se Marte teve uma camada de ozônio protetora como na Terra.”

A sonda ExoMars Rosalind Franklin da Agência Espacial Europeia, programada para ser lançada em 2028, irá procurar vestígios de vida antiga no planeta. Se Marte teve um ozônio que protegia sua superfície da radiação ultravioleta, essa barreira protetora poderia torná-lo muito mais hospitaleiro para a vida bilhões de anos atrás.

Como se Forma o Vórtice Polar de Marte

O vórtice polar de Marte se desenvolve como parte de seu ciclo sazonal, impulsionado pela inclinação axial de 25,2 graus do planeta. Assim como a Terra, o Planeta Vermelho experimenta mudanças sazonais, e quando o verão no hemisfério norte termina, um vórtice em espiral se forma acima do polo e persiste até a primavera.

No planeta Terra, o vórtice polar pode, às vezes, se desestabilizar e se deslocar para o sul, enviando ar frio para latitudes mais baixas. Um processo semelhante pode ocorrer em Marte, proporcionando aos pesquisadores valiosas oportunidades de estudar o interior do vórtice.

“Como os invernos no polo norte de Marte experimentam uma escuridão total, assim como na Terra, eles são muito difíceis de estudar,” diz Olsen. “Ao conseguir medir o vórtice e determinar se nossas observações estão dentro ou fora do vórtice escuro, podemos realmente entender o que está acontecendo.”

Investigando o Vórtice

Olsen trabalha com o Orbital de Reconhecimento de Marte da NASA que está em órbita ao redor de Marte. Em particular, o Conjunto de Química Atmosférica (ACS) da sonda estuda a atmosfera de Marte observando a borda do Planeta Vermelho quando o Sol está do outro lado do planeta e brilha através da atmosfera. Os comprimentos de onda nos quais a luz solar é absorvida revelam quais moléculas estão presentes na atmosfera e quão alto acima da superfície elas estão.

Entretanto, essa técnica não funciona durante a total escuridão do inverno marciano, quando o Sol não nasce sobre o polo norte. As únicas oportunidades para vislumbrar o interior do vórtice são quando ele perde sua forma circular, mas para saber exatamente quando e onde isso acontece, são necessários dados adicionais.

Para isso, Olsen recorreu ao instrumento Mars Climate Sounder no Mars Reconnaissance Orbiter da NASA para medir a extensão do vórtice por meio de medições de temperatura.

“Procuramos uma queda repentina na temperatura – um sinal certo de estarmos dentro do vórtice,” disse Olsen. “Comparar as observações do ACS com os resultados do Mars Climate Sounder mostra diferenças claras na atmosfera dentro do vórtice em comparação com fora. Esta é uma oportunidade fascinante para aprender mais sobre a química da atmosfera marciana e como as condições mudam durante a noite polar para permitir que o ozônio se acumule.”