Navegação sem bússola: por que o campo magnético de Marte é tão fraco?

De acordo com evidências e outras informações sobre Marte, a ciência sugere que o planeta já apresentou condições ambientais semelhantes às da Terra em um passado muito distante. Provavelmente, existiam rios com água líquida, uma atmosfera mais densa e um clima mais semelhante ao de nosso planeta; inclusive, talvez pudesse ser habitável.

Os dados atuais indicam que Marte ainda possui um campo magnético, porém muito mais fraco do que era há bilhões de anos. Através da análise de amostras coletadas na superfície marciana, os cientistas perceberam que o campo magnético do corpo celeste já foi muito mais intenso, o que permitia a presença de uma atmosfera densa e capaz de protegê-lo contra a radiação solar.

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A característica é mais uma evidência de que Marte foi semelhante à Terra no passado. Por isso, a ciência busca compreender o passado de Marte para entender outros processos que podem ocorrer em nosso planeta no futuro.

“Descobrimos que o dínamo marciano operou entre 4,5 bilhões e anos e 3,7 bilhões de anos atrás. O tempo do dínamo é uma grande parte da evolução de um planeta, e o que descobrimos é muito diferente do que pensávamos até agora. O dínamo diz-nos algo sobre a história térmica do planeta, a sua evolução e como chegou onde está hoje, e é único para cada um dos planetas terrestres — Terra, Marte, Vénus e Mercúrio”, é descrito em um estudo sobre o tema.

Para tentar compreender por que os campos magnéticos de Marte não funcionam, reunimos estudos e informações de astrônomos e outros especialistas da área.

Campo magnético de Marte

Conhecemos Marte como um lugar deserto e inóspito, com temperaturas extremamente frias e um ambiente nada amigável para qualquer ser vivo. Mas nem sempre foi assim. O planeta possuía oceanos de água líquida, umidade e o clima era mais quente; contudo, tudo isso acabou quando o campo magnético começou a enfraquecer e a atmosfera foi completamente destruída.

O escudo magnético de um planeta é essencial para a preservação de sua habitabilidade, pois sem ele não há atmosfera. Um estudo publicado na revista científica Nature Communications, em 2022, propõe a hipótese mais recente sobre o motivo do enfraquecimento da magnetosfera do corpo celeste marciano.

Ao analisar os dados coletados pelo módulo de pouso InSIGHT, da Administração Nacional da Aeronáutica e Espaço dos Estados Unidos (NASA), os pesquisadores perceberam que o núcleo de Marte é maior e menos denso do que se acreditava. 

A NASA afirma que se você utilizasse uma bússola em Marte, ela apontaria para diferentes lados, pois o planeta não possui uma magnetosfera global.Fonte:  Getty Images 

Isso sugere a presença de hidrogênio (H) e outros elementos mais leves. Algumas investigações também apontam que o núcleo é composto por ferro fundido (Fe) enriquecido com enxofre (S). Caso o núcleo do planeta tenha realmente recebido doses de hidrogênio ao decorrer do tempo, isso pode ter sido fundamental no enfraquecimento do campo magnético de Marte. 

Para simular o que poderia ter acontecido no planeta vermelho, os cientistas criaram amostras com ferro, enxofre e hidrogênio: o conjunto Fe-S-H, que foi encontrado no núcleo do corpo celeste. Em seguida, eles as colocaram em um dispositivo chamado bigorna de diamante (DAC), capaz de comprimir as amostras entre placas de diamante e submetê-las a pressões extremamente altas, e aumentaram a temperatura por meio de um laser.

Os resultados mostraram que as amostras derreteram e mudaram sua composição, mas o principal foco do experimento foi entender como a imiscibilidade do Fe-S-H em altas temperaturas e pressões desempenhou um papel crucial no destino de Marte — as misturas homogêneas são miscíveis, enquanto as não homogêneas são imiscíveis.

A imagem apresenta as correntes eletromagnéticas que sobraram ao redor de Marte, fracas o suficiente para não proteger o planeta contra os ventos solares.Fonte:  NASA / Goddard / MAVEN / CU Boulder / SVS / Cindy Starr 

“Ficamos muito surpresos ao ver um comportamento específico que poderia explicar muita coisa. O Fe-S-H inicialmente homogêneo separou-se em dois líquidos distintos com um nível de complexidade nunca visto antes sob esse tipo de pressão. Um dos líquidos de ferro era rico em enxofre, o outro rico em hidrogênio, e isto é fundamental para explicar o nascimento e eventual morte do campo magnético em torno de Marte”, disse o professor Kei Hirose, do Departamento de Ciências da Terra e Planetárias da Universidade de Tóquio, em um comunicado oficial.

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A equipe explica que dois líquidos imiscíveis se separaram do núcleo marciano, e que quando “os líquidos mais densos separados permaneceram na parte mais profunda, os líquidos mais leves migraram para cima e se misturaram com o núcleo líquido a granel, o que poderia impulsionar a convecção do núcleo marciano”. Eventualmente, a convecção do núcleo foi cessada e, consequentemente, Marte perdeu seu campo magnético. 

Provavelmente, esse evento aconteceu há cerca de 4 bilhões de anos, mas os pesquisadores deixam claro que se trata apenas de um estudo sobre o tema e que ainda é necessário analisar mais amostras para entender o cenário completo da história marciana.

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