O rover Perseverance grava sinais acústicos que indicam descargas elétricas em tempestades de poeira Descargas elétricas (por exemplo, raios) são um fenómeno comum na Terra e também foram detectadas em grandes planetas gasosos do Sistema Solar (Júpiter e Saturno). Os cientistas há muito suspeitavam que fenômenos semelhantes também deveriam ocorrer em Marte, causados, neste caso, pelo atrito entre pequenas partículas que são transportadas pelos ventos marcianos e às vezes formam redemoinhos de poeira. No entanto, não era possível confirmar a existência dessas faíscas elétricas.
Agora, pela primeira vez, um grupo internacional de investigadores, que inclui cientistas da Universidade do País Basco e do Instituto Nacional de Tecnologia Aeroespacial (INTA), conseguiu detetar o som produzido por essas descargas durante as tempestades de poeira marcianas. E eles fizeram isso graças a um dos microfones com que está equipado o Perseverance (NASA), o rover mais avançado já enviado ao planeta vermelho. Em entrevista exclusiva ao La Vanguardia, Agustín Sánchez-Lavega, um dos autores do novo estudo e membro do departamento de física aplicada da Escola de Engenharia de Bilbau (Universidade do País Basco), considera que esta é uma descoberta importante para compreender melhor os processos eletroquímicos que ocorrem na parte inferior da atmosfera de Marte e destaca que a análise destes fenómenos elétricos será importante para futuras missões ao planeta vermelho.
Em primeiro lugar, a carga
Na Terra, é bem sabido que os redemoinhos de areia, causados por fortes rajadas de vento, carregam as partículas de poeira com eletricidade devido ao atrito entre elas. Este fenómeno é particularmente evidente em algumas erupções vulcânicas, quando podem ocorrer relâmpagos em grandes colunas de cinzas em ascensão. A luz dentro de uma densa nuvem de cinzas vulcânicas indica a presença de descargas elétricas, o que é um fenómeno relativamente comum em nosso planeta.
Seria de se esperar que um mecanismo semelhante de carga por atrito entre partículas também ocorresse em Marte. De facto, embora a atmosfera de Marte seja cerca de 100 vezes mais fraca que a da Terra, existem ventos neste planeta capazes de mover material da superfície, formando dunas e, dependendo da estação, grandes tempestades de poeira que podem cobrir vastas regiões durante várias semanas. Além disso, esses ventos podem causar o movimento da areia, formando pequenos tornados.
Na verdade, a poeira marciana tende a aderir às naves enviadas ao planeta, o que, em alguns casos, causou sérios problemas e até mesmo a perda da sonda. Acredita-se que o facto de as partículas transportadas pelo vento marciano aderirem tão persistentemente possa estar relacionado com a eletricidade estática gerada precisamente pela presença de carga nas partículas de poeira.
E então — a faísca
Mas a eletrificação da poeira como resultado do atrito é apenas um dos dois fatores necessários para a ocorrência de uma faísca. O segundo fator é uma quantidade suficientemente grande de carga gerada. No nosso planeta, esta segunda condição não é cumprida, uma vez que as características da atmosfera terrestre são tais que, para que surja uma faísca na poeira do redemoinho, são necessárias acumulações de carga muito mais intensas do que as que são produzidas. Mas a situação em Marte é menos restritiva e, teoricamente, descargas desse tipo devem ser possíveis, como mostram algumas simulações realizadas nos nossos laboratórios. Mas, apesar das suspeitas, até agora não foi possível encontrar provas diretas que confirmem a existência desse fenómeno no planeta vermelho.
Perseverance
Em fevereiro de 2021, o robô Perseverance aterrou na cratera Jezero, em Marte, com o objetivo principal de encontrar evidências da existência de vida no passado (quando havia água líquida na superfície do planeta vermelho, há cerca de 3,8 ou 3,5 mil milhões de anos). Este investigador transporta vários instrumentos para análise e observação.
Em particular, o rover está equipado com um microfone integrado num equipamento chamado SuperCam, capaz de registar sons gerados perto da superfície de Marte. Foi precisamente analisando os sinais que este dispositivo captou ao longo de quase quatro anos que os cientistas responsáveis pelo novo estudo conseguiram identificar 55 sinais acústicos compatíveis com os sinais produzidos por descargas elétricas.
As gravações feitas pelo Perseverance para esses eventos mostram um padrão idêntico. Primeiro, observa-se um pico intenso e muito curto (da ordem de dezenas de microssegundos), seguido por um período de atenuação de alguns milissegundos. Essas duas fases são interpretadas como interferências causadas no equipamento pelo campo magnético associado à faísca.
Onda sonora, mas sem luz
Por fim, os sinais mostram uma terceira fase, composta por vários picos que correspondem à propagação das ondas acústicas (ou seja, o som da descarga elétrica). É importante notar que a análise realizada permitiu distinguir estes ruídos de outros gerados pelo próprio robô, pelo vento ou por turbulências atmosféricas, excluindo assim potenciais fontes de radiação que poderiam influenciar os resultados.
Nesse sentido, Sánchez-Lavega considera que estamos perante uma verdadeira descoberta, uma vez que «o modelo de descarga elétrica explica muito bem o que foi observado e, além disso, ocorre durante fenómenos intensos de poeira (redemoinhos e tempestades), como seria de esperar». Por outro lado, o investigador considera que as descargas elétricas marcianas não seriam suficientemente potentes para produzir luminescência, uma vez que a ionização do ar marciano necessária para gerar o flash exigiria campos elétricos 25 a 100 vezes mais intensos do que os observados.
Consequências
Como a cratera Jezero não é, de forma alguma, a região marciana onde foi detectado o maior número de tempestades de poeira ou redemoinhos de areia, os cientistas supõem que a quantidade total de energia elétrica liberada pelo atrito deve ser muito maior em outras zonas do planeta. Em 1971, a comunicação com a nave espacial soviética Mars 3 foi perdida apenas 110 segundos após a aterragem em Marte, o que pode ter sido causado por descargas provocadas por uma tempestade de poeira.
Neste contexto, Sánchez-Lavega considera que será muito importante estudar a frequência com que ocorrem redemoinhos e tempestades de poeira em Marte, dependendo da época do ano e da localização específica, uma vez que as descargas elétricas associadas a eles podem afetar o equipamento das naves espaciais. Ele acrescenta que «essas descargas serão mais um fator a ser considerado na futura exploração do planeta».
