Por razões desconhecidas, a rotação de Marte está acelerando.
A sonda InSight da NASA ficou em silêncio em dezembro, depois que a poeira se acumulou em seus painéis solares. Mas os cientistas continuam analisando os dados que coletaram ao longo de quatro anos e estão aprendendo mais sobre o que existe nas profundezas do Planeta Vermelho.
A maior parte do que eles aprenderam sobre Marte veio do sismômetro sensível do InSight, que foi colocado na superfície para medir vibrações minúsculas dos pequenos pântanos e impactos de meteoritos que ressoam ao redor do planeta.
Em artigo publicado em junho Na revista NatureOs cientistas que trabalham na missão relatam descobertas adicionais derivadas de pequenas mudanças nas frequências de transmissão de rádio entre a Terra e o InSight em Marte.
Como a localização do InSight em Marte estava se movendo em direção à Terra, um fenômeno conhecido como efeito Doppler comprimiu ligeiramente as ondas de rádio, encurtando o comprimento de onda e aumentando a frequência. À medida que o InSight se afastava da antena receptora no solo, o comprimento de onda aumentava e a frequência diminuía. Este é o mesmo fenômeno que faz com que a sirene de uma ambulância que se aproxima soe mais alto quando se aproxima e mais baixa quando se afasta.
A maior parte do efeito Doppler surge dos movimentos relativos de Marte e da Terra conforme eles se movem ao redor do Sol. As transmissões de rádio interplanetárias também são distorcidas pela umidade na atmosfera da Terra e pelo vento solar de partículas carregadas vindas do sol.
Depois que os cientistas consideraram tudo isso, houve diferenças na frequência residual. Marte, por não ser uma esfera perfeitamente redonda, oscila como um pião. “O objetivo principal é medir a rotação”, disse Sebastien Le Maistre, do Observatório Real Belga, que liderou o experimento científico de rádio, conhecido como Experimento de Rotação e Estrutura Interna, ou RISE.
Se precisas o suficiente, as medições de rotação com todas as vibrações colocam restrições na estrutura e composição das partes mais profundas do planeta, disse o Dr. Le Meister.
Medições semelhantes foram tentadas durante as missões Viking da NASA na década de 1970 e também durante missões posteriores, como a Pathfinder em 1997, mas essas medições não foram precisas ou longas o suficiente. “Isto nunca aconteceu com nenhum planeta além da Terra antes”, disse o Dr. Le Meister.
Pela magnitude das vibrações, os cientistas estimaram que o núcleo marciano derretido tem cerca de 2.280 milhas de diâmetro. (Marte como um todo tem cerca de 4.200 milhas de diâmetro.)
O tamanho do núcleo derivado das vibrações de rádio corresponde aproximadamente ao que foi observado nas ondas sísmicas que passaram pelo planeta. Os cientistas também não viram nenhum sinal de um núcleo interno menor e sólido como o da Terra. Tal como acontece com os dados sísmicos, as oscilações indicam que o núcleo marciano é feito principalmente de ferro fundido, mas também contém quantidades significativas de elementos mais leves, como enxofre, oxigênio e carbono.
A maior concentração de elementos leves no coração “É muito difícil reconciliar os modelos químicos cosmológicos que temos para a formação de Marte”, disse Bruce Banerdt, investigador principal da missão InSight.
As medições também mostraram ondulações esperadas da rotação do planeta, mais rápidas durante o inverno e o verão e mais lentas durante a primavera e o outono, já que a distribuição do dióxido de carbono congelado nas calotas polares mudava com as estações.
Incluindo as medições Doppler da missão Vikings há 47 anos, os cientistas descobriram uma ligeira aceleração na rotação de Marte, encurtando o dia marciano em cerca de 1,5 milionésimo de segundo por ano marciano. (Um ano marciano é aproximadamente duas vezes mais longo que um ano terrestre.)
“Foi uma surpresa”, disse o Dr. Banerdt. “Não esperávamos ver isso.”
Isso é o oposto da Terra, onde a Lua se afasta lentamente e a duração do dia se torna mais longa, e a principal razão pela qual os segundos bissextos às vezes são adicionados à cronometragem (embora isso mude em 2035). O derretimento das geleiras e a mudança da atmosfera também podem alterar a taxa de circulação.
Mas em Marte, o motivo da aceleração é obscuro. Sabe-se que uma das luas de Marte, Phobos, está caindo gradualmente, e isso realmente acelera a rotação de Marte – como um snowboarder puxando os braços para girar mais rápido – mas isso não é significativo o suficiente para explicar o que foi observado.
Dr. Banerdt disse que a causa mais provável é o acúmulo de gelo a longo prazo nos pólos. Outra possibilidade, disse o Dr. Le Maistre, é o derretimento das geleiras nas regiões polares. A crosta planetária não será mais comprimida pelo peso das geleiras, então ela se recuperará lentamente e a forma de Marte se estenderá verticalmente, acelerando sua rotação.
Asteróides são menos propensos a atingir o planeta em uma direção de rotação mais rápida.
“É realmente difícil aumentar o torque de um planeta e acelerá-lo usando torque”, disse o Dr. Banerdt, “mas é relativamente fácil mudar o momento de inércia e fazê-lo acelerar um pouco.”
