NASA propõe campo magnético para proteger a atmosfera de Marte

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NASA propõe campo magnético para proteger a atmosfera de Marte

Em fevereiro desde ano, a Divisão de Ciência Planetária (PSD) da NASA recebeu um workshop comunitário em seu quartel-general em Washington, DC. Chamado “Workshop da Visão para 2050 da Ciência Planetária”, o evento recebeu cientistas e pesquisadores do mundo todo no capitólio para discussões em painéis, apresentações e debates sobre o futuro da exploração espacial.

Uma das apresentações mais intrigantes aconteceu em uma quarta-feira, primeiro de março, onde a exploração de Marte por astronautas humanos foi discutida. No decorrer da conversa, intitulada “Um Meio-ambiente Futuro de Marte para a Ciência e a Exploração,” o diretor Jim Green discutiu sobre como a implantação de um campo magnético poderia melhorar a atmosfera de Marte e facilitar missões tripuladas no futuro.

O consenso científico atual é de que Marte, assim como a Terra, já teve um campo magnético que protegia sua atmosfera. Cerca de 4,2 bilhões de anos atrás, o campo magnético do planeta desapareceu de repente, o que causou a lenta perda da atmosfera de Marte no espaço. Com o passar dos próximos 500 milhões de anos, Marte passou de um ambiente úmido e quente para o lugar frio e inabitável que conhecemos hoje.

Visão artística de uma tempestade solar atingindo Marte e desprendendo íons da atmosfera superior do planeta. Créditos: NASA/GSFC

Esta teoria foi confirmada nos últimos anos por satélites orbitais como o Mars Express, da Agência Espacial Europeia, e a Missão da Atmosfera e Evolução Volátil de Marte (MAVEN) da NASA, que têm estudado a atmosfera marciana desde 2004 e 2014, respectivamente. Além de determinar que ventos solares foram responsáveis pelo esgotamento da atmosfera de Marte, estas sondas também têm medido a velocidade das perdas atualmente.

Sem uma atmosfera, Marte continuará sendo um lugar frio e seco onde a vida não tem como florescer. Além disso, missões tripuladas futuras – que a NASA espera ter prontas nos anos 2030 – também terão que lidar com riscos severos. Os mais importantes destes serão exposição à radiação e o risco de asfixia, o que pode oferecer um perigo ainda maior aos colonizadores (caso quaisquer tentativas de colonização sejam feitas).

Para fazer frente a esse desafio, o dr. Jim Green – diretor da Divisão de Ciência Planetária da NASA – e um painel de pesquisadores apresentaram uma ideia ambiciosa. Em resumo, sugeriram que, posicionando um escudo de dipolo magnético no Ponto L1 Lagrange de Marte, uma magnetosfera artificial poderia ser formada envolvendo o planeta inteiro, bloqueando-o dos ventos solares e da radiação.

Naturalmente, Green e seus colegas reconheceram que a ideia pode parecer um pouco “fantasiosa.” No entanto, foram rápidos em enfatizar como novas pesquisas sobre magnetosferas em miniatura (para proteger tripulantes e naves) suportam esse conceito:

“Essa nova pesquisa está surgindo graças à aplicação de códigos completos da física do plasma e experimentos em laboratório. No futuro, é bem possível que uma estrutura inflável possa gerar um campo dipolo magnético em um nível de talvez 1 ou 2 Tesla (ou de 10.000 a 20.000 Gauss) como um escudo ativo contra o vento solar.”

O método proposto para criar um dipolo magnético artificial no ponto L1 Lagrange de Marte (inglês). Créditos: NASA/J. Green

O posicionamento desse campo magnético garantiria que as duas regiões onde a maior parte da atmosfera de Marte é perdida seriam protegidas. Durante a apresentação, Green e o painel apontaram que estes canais de maior escape estão localizados “sobre a calota polar do Norte, que envolve material ionosférico de maior energia, e na zona equatorial, que envolve um componente de baixa energia sazonal com escapes de íons de oxigênio que chegam a 0,1kg/s.”

Para testar a ideia, a equipe de pesquisa – que incluiu cientistas do Centro de Pesquisas de Ames, o Centro Goddard de Voos Espaciais, a Universidade do Colorado, Universidade de Princeton e o Laboratório Rutherford Appleton – conduziu uma série de simulações usando a magnetosfera artificial proposta. Estas foram executadas no Centro Comunitário de Modelação Coordenada (CCMC), especializado em pesquisas de meteorologia espacial, para ver qual seria o efeito total.

O que encontraram foi que um campo dipolo posicionado no Ponto L1 Lagrange de Marte poderia repelir os ventos solares a um ponto em que a atmosfera atingiria um novo equilíbrio. No presente, as perdas atmosféricas em Marte são balanceadas em certo nível por ultrapassagens da crosta e interior do planeta através de atividade vulcânica. Isso contribui com uma atmosfera na superfície com cerca de 6 mbar de pressão do ar (menos de 1% do observado no nível do mar terrestre).

Como resultado, a atmosfera de Marte ficaria mais grossa com o tempo, o que levaria a muitas novas possibilidades para a exploração humana e colonização. De acordo com Green e seus colegas, as mudanças incluiriam um aumento médio de temperatura de cerca de 4 °C, o que seria suficiente para derreter o gelo de dióxido de carbono na calota polar do Norte. Isso desencadearia um efeito estufa, esquentando mais a atmosfera e causando o derretimento do gelo de água nas calotas polares.

Em determinado momento, Marte tinha um campo magnético similar ao da Terra, o que impedia que sua atmosfera escapasse. Créditos: NASA

Pelos cálculos encontrados, Green e seus colegas estimam que isso poderia levar 1/7 dos oceanos de Marte – os que cobriam o planeta bilhões de anos atrás – a serem restaurados. Se isso está começando a soar como uma aula de como terraformar Marte, é provavelmente porque essas mesmas ideias foram propostas por pessoas que defendem isso. Mas por enquanto, essas mudanças facilitariam a exploração humana entre agora e o meio do século.

“Uma atmosfera marciana altamente melhorada, tanto na pressão quanto na temperatura, que fosse suficiente para permitir água líquida em níveis significativos também traria vários benefícios para a ciência e exploração humana a partir dos anos 2040, diz Green. “Assim como a Terra, uma atmosfera melhorada permitiria mais equipamentos pousando no planeta, um escudo contra a radiação da maior parte das partículas solares e cósmicas, uma extensão da habilidade de extrair oxigênio, e permitiria estufas abertas para a produção de plantas, entre outras coisas.”

Essas condições, como dizem Green e seus colegas, também permitiriam que exploradores humanos estudassem o planeta com maior minúcia. Ajudaria a determinar o quão habitável Marte é, já que muitos dos sinais que apontavam para isso no passado (como água líquida) voltariam a estar presentes no ambiente. E se isso pudesse ser alcançado em poucas décadas, certamente abriria caminho para a colonização.

Enquanto isso, Green e os colegas planejam revisar os resultados das simulações para produzirem um estudo mais preciso de quanto tempo essas mudanças previstas levariam. Também não machuca conduzir a análise de custo desse escudo magnético. Embora possa parecer algo vindo da ficção científica, não custa nada avaliar os números!

Conceito artístico de uma Marte terraformada. Créditos: Ittiz/Wikimedia Commons

Traduzido por Cláudio Ribeiro do site UniverseToday.

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By | 2017-11-06T18:05:20-03:00 novembro 6th, 2017|Científico, Futurologia|0 Comments

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Claudio
Mineiro de 25 anos apaixonado por tecnologia, inovação, ciências e comunicação. Ávido por aprender e compartilhar cada vez mais, e apaixonado por emitir opiniões que possam tornar o mundo melhor.

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