Quando a superfície do Sol explodiu em atividade em maio de 2024, a Terra foi atingida pela maior tempestade solar em mais de duas décadas. O vídeo mostrado abaixo – feito a partir de imagens capturadas pelo Solar Dynamics Observatory da NASA – mostra a poderosa explosão solar e a ejeção de massa coronal que enviou um ataque violento de partículas carregadas em nossa direção. Mas é claro que o nosso planeta não foi o único na linha de fogo.
Um estudo publicado hoje na revista Nature Communications investigou como esta onda de radiação e material solar impactou Marte. Os investigadores analisaram dados recolhidos por duas sondas orbitais da Agência Espacial Europeia, a Mars Express e a ExoMars Trace Gas Orbiter (TGO), que estudam a atmosfera do Planeta Vermelho há anos. Eles determinaram que a tempestade solar fez com que a camada inferior da ionosfera de Marte se expandisse dramaticamente, crescendo quase três vezes o seu tamanho normal.
“O impacto foi notável”, disse o autor principal Jacob Parrott, investigador da ESA. disse em um comunicado da agência. “A atmosfera superior de Marte foi inundada por eletrões. Foi a maior resposta a uma tempestade solar que alguma vez vimos em Marte.”
Tempestade do século
A supertempestade solar emanou de uma região ativa de manchas solares chamada AR3664. Aglomerados de manchas solares como este são famosos por produzirem fenômenos solares explosivos, como erupções solares (explosões repentinas de fótons) e ejeções de massa coronal (erupções de plasma da coroa solar).
Em maio de 2024, o AR3664 produziu várias explosões grandes e uma série de CMEs enquanto estava voltado para a Terra. Isso enviou grandes quantidades de plasma magnetizado em movimento rápido em direção ao nosso planeta. Quando este material carregado interagiu com a magnetosfera da Terra, provocado uma enorme tempestade geomagnética, possivelmente a maior registrada neste século, segundo NOAA.
Embora os efeitos do clima solar na Terra sejam relativamente bem compreendidos, o seu impacto noutros planetas não o é. Felizmente, as sondas orbitais de Marte da ESA estavam no lugar certo, na hora certa, quando esta tempestade ocorreu, oferecendo uma rara oportunidade para os investigadores estudarem como os influxos massivos de plasma solar e radiação interagem com o Planeta Vermelho.
Essa oportunidade foi quase perdida quando a tempestade causou falhas na Mars Express e no TGO. “A tempestade também causou erros de computador em ambos os orbitadores – um perigo típico do clima espacial, já que as partículas envolvidas são muito energéticas e difíceis de prever”, explicou Parrott. “Felizmente, as naves espaciais foram concebidas com isto em mente e construídas com componentes resistentes à radiação e sistemas específicos para detectar e corrigir estes erros. Recuperaram-se rapidamente.”
Dinâmica solar molda Marte
Para investigar o impacto da tempestade, Parrott e seus colegas usaram uma técnica chamada ocultação de rádio. Isto exigiu que os dois orbitadores de Marte da ESA trabalhassem juntos. A Mars Express transmitiu um sinal de rádio para o TGO quando ele desapareceu no horizonte do Planeta Vermelho, o que fez com que o sinal fosse desviado pelas camadas da atmosfera antes que o TGO o recebesse. Isso permitiu que os pesquisadores coletassem informações sobre cada camada distinta.
Primeiro, a Mars Express transmitiu um sinal de rádio para o TGO no exato momento em que ele desaparecia no horizonte marciano. Parrott e os seus colegas conseguiram acompanhar como o sinal mudava à medida que passava pelas várias camadas da atmosfera de Marte e depois converter essas mudanças numa medida de quantas partículas carregadas existiam na ionosfera do planeta.
Isto revelou um inchaço dramático da ionosfera inferior causado pela barragem de plasma solar e raios-X. Os investigadores acreditam que este material colidiu com átomos neutros na atmosfera superior de Marte e retirou os seus eletrões, aumentando o número de eletrões livres e partículas carregadas. Eles observam, no entanto, que sem medições diretas de como o espectro de energia da explosão solar mudou, é difícil saber exatamente quantos eletrões adicionais foram criados.
Os pesquisadores disseram que suas descobertas melhoraram a compreensão dos cientistas sobre Marte, revelando como as tempestades solares injetam energia e partículas em sua atmosfera. Isto é importante porque os especialistas sabem que o planeta perdeu enormes quantidades de água e a maior parte da sua atmosfera para o espaço, e um dos factores mais prováveis é o ataque constante do vento solar. A monitorização contínua e de alta resolução da ionosfera marciana, particularmente durante períodos de actividade solar intensa, fortalecerá significativamente a nossa compreensão da atmosfera do Planeta Vermelho, afirmam os autores.
