Marte está girando cada vez mais rápido

Os cientistas fizeram as medições mais precisas da rotação de Marte, detectando pela primeira vez como o planeta oscila devido ao “espalhamento” de seu núcleo de metal fundido. 

As descobertas, detalhadas em um artigo recente da Nature , dependem de dados do módulo de pouso InSight Mars da NASA, que operou por quatro anos antes de ficar sem energia durante sua missão estendida em dezembro de 2022. 

Os cientistas coletaram os dados da sonda por meio do sistema de antenas terrestres Deep Space Network (DSN), da NASA. Fonte:  NASA

Para rastrear a taxa de rotação do planeta, os autores do estudo contaram com um dos instrumentos do InSight: um transponder de rádio e antenas chamadas coletivamente de Experimento de Rotação e Estrutura Interior, ou RISE . Eles descobriram que a rotação do planeta está acelerando em cerca de 4 milissegundos por ano² – correspondendo a um encurtamento da duração do dia marciano em uma fração de milissegundo por ano. 

É uma aceleração sutil e os cientistas não têm certeza da causa. Mas eles têm algumas ideias, incluindo o acúmulo de gelo nas calotas polares ou a recuperação pós-glacial, onde as massas de terra se elevam depois de serem soterradas pelo gelo. A mudança na massa de um planeta pode fazer com que ele acelere um pouco como um patinador no gelo girando com os braços esticados e, em seguida, puxando os braços para dentro. 

“É muito legal poder obter essa medição mais recente – e com tanta precisão”, disse o principal investigador da InSight, Bruce Banerdt, do Laboratório de Propulsão a Jato da NASA no sul da Califórnia. “Estive envolvido em esforços para colocar uma estação geofísica como a InSight em Marte por um longo tempo, e resultados como este fazem todas essas décadas de trabalho valerem a pena.” 

No caso do InSight, os cientistas transmitiriam um sinal de rádio para o módulo de pouso usando a Deep Space Network. RISE então refletiria o sinal de volta. Quando os cientistas recebiam o sinal refletido, eles procuravam pequenas mudanças na frequência causadas pelo efeito Doppler (o mesmo efeito que faz com que uma sirene de ambulância mude de tom conforme se aproxima e se afasta). Medir a mudança permitiu aos pesquisadores determinar a velocidade com que o planeta gira. 

“O que estamos procurando são variações de apenas algumas dezenas de centímetros ao longo de um ano marciano”, disse o principal autor do artigo e principal investigador do RISE, Sebastien Le Maistre, do Observatório Real da Bélgica. “Leva muito tempo e muitos dados para acumular antes que possamos ver essas variações.” 

O artigo examinou os dados dos primeiros 900 dias marcianos do InSight – tempo suficiente para procurar tais variações. Os cientistas tiveram muito trabalho para eliminar as fontes de ruído: a água retarda os sinais de rádio, de modo que a umidade na atmosfera da Terra pode distorcer o sinal vindo de Marte. Assim como o vento solar, os elétrons e prótons lançados do Sol para o espaço profundo. 

“É um experimento histórico”, disse Le Maistre. “Gastamos muito tempo e energia nos preparando para o experimento e antecipando essas descobertas. Mas, apesar disso, ainda fomos surpreendidos ao longo do caminho – e ainda não acabou, já que RISE ainda tem muito a revelar sobre Marte.” 

Os dados do RISE também foram usados ​​pelos autores do estudo para medir a oscilação de Marte – chamada de nutação – devido à agitação em seu núcleo líquido. A medição permite aos cientistas determinar o tamanho do núcleo: com base nos dados do RISE, o núcleo tem um raio de aproximadamente 1.140 milhas (1.835 quilômetros). 

Os autores então compararam esse número com duas medições anteriores do núcleo derivadas do sismômetro da espaçonave. Especificamente, eles observaram como as ondas sísmicas viajavam pelo interior do planeta – se refletiam no núcleo ou passavam por ele sem impedimentos. 

Levando em consideração todas as três medições, eles estimam que o raio do núcleo esteja entre 1.112 e 1.150 milhas (1.790 e 1.850 quilômetros). Marte como um todo tem um raio de 2.106 milhas (3.390 quilômetros) – cerca de metade do tamanho da Terra. 

A medição da oscilação de Marte também forneceu detalhes sobre a forma do núcleo. 

“Os dados do RISE indicam que a forma do núcleo não pode ser explicada apenas por sua rotação”, disse o segundo autor do artigo, Attilio Rivoldini, do Observatório Real da Bélgica. “Essa forma requer regiões de densidade ligeiramente superior ou inferior enterradas no fundo do manto.” 

Fontes: nasa.gov