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Detecção inédita de relâmpago assobiador registrada pela sonda MAVEN a 349 quilômetros de altitude no lado noturno de Marte confirma propagação de ondas de plasma semelhantes às da Terra e reforça evidências de atividade elétrica associada a tempestades de poeira na atmosfera marciana
Um relâmpago foi identificado em Marte pela primeira vez após a detecção de um sinal eletromagnético incomum registrado pela sonda MAVEN da NASA em 21 de junho de 2015, indicando a ocorrência de descarga elétrica na atmosfera marciana e ampliando evidências sobre fenômenos elétricos no planeta vermelho.
Detecção inédita de relâmpago em Marte foi registrada pela sonda MAVEN
O sinal característico associado a um relâmpago foi captado enquanto a sonda MAVEN orbitava Marte durante suas operações científicas iniciadas em 2014. O registro revelou um fenômeno conhecido como “assobio”, uma onda de rádio dispersa produzida por descargas elétricas.
Esse tipo de sinal ocorre quando emissões eletromagnéticas geradas por um relâmpago atravessam a ionosfera de um planeta e passam a se propagar como ondas de plasma ao longo das linhas do campo magnético.
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Pesquisadores demonstraram que o sinal registrado corresponde exatamente a esse padrão físico. A descoberta confirma que descargas elétricas podem ocorrer na atmosfera marciana e que suas ondas seguem princípios semelhantes aos observados nos relâmpagos terrestres.
Embora Marte compartilhe diversas características com a Terra, diferenças atmosféricas sempre impediram a confirmação direta de que fenômenos elétricos semelhantes ocorressem nos dois planetas.
Formação do relâmpago em Marte ocorre sem presença significativa de vapor de água
Na Terra, relâmpagos normalmente estão associados a nuvens carregadas de vapor de água. Marte, porém, possui atmosfera extremamente seca, o que por décadas levantou dúvidas sobre a possibilidade de descargas elétricas naturais.
Os cientistas destacam que a presença de umidade não é obrigatória para a formação de um relâmpago. Descargas elétricas também ocorrem em ambientes terrestres como grandes nuvens de cinzas vulcânicas, onde partículas em movimento acumulam carga elétrica.
Marte apresenta tempestades de poeira intensas e frequentes. O atrito entre partículas de areia suspensas nesses eventos climáticos pode gerar acúmulo de carga suficiente para produzir descargas elétricas semelhantes às observadas em outros ambientes planetários.
No ano anterior ao estudo, pesquisadores já haviam anunciado a detecção de descargas elétricas provavelmente associadas ao movimento de partículas durante tempestades de poeira marcianas.
Assobio eletromagnético confirma propagação do relâmpago pela ionosfera marciana
Quando um relâmpago ocorre, ele emite radiação eletromagnética em várias frequências, incluindo ondas de rádio de baixa frequência. Essas ondas podem viajar para cima através da ionosfera e se deslocar como ondas de plasma guiadas pelo campo magnético.
Como frequências mais altas se propagam mais rapidamente que as mais baixas, o sinal se dispersa ao longo do tempo. Quando convertido em áudio a partir dos dados científicos, produz um som descendente semelhante ao chamado distante de uma baleia.
Marte não possui campo magnético global ativo, o que inicialmente tornava improvável a propagação desse tipo de sinal. Entretanto, o planeta mantém regiões localizadas com campos magnéticos preservados em minerais magnetizados de sua crosta.
Esses campos crustais são remanescentes fossilizados de um antigo campo magnético global e já haviam sido apontados, em estudos realizados décadas atrás, como possíveis facilitadores da propagação de assobios eletromagnéticos.
Análise de 108.418 registros levou à identificação do único evento de relâmpago
A equipe liderada pelo físico atmosférico František Němec, da Universidade Carolina, analisou detalhadamente 108.418 gravações de ondas de plasma obtidas pela MAVEN em busca de sinais compatíveis com um relâmpago assobiador.
A análise revelou apenas um evento confirmado. O sinal foi detectado sobre uma região com campo magnético crustal, a uma altitude de 349 quilômetros no lado noturno de Marte.
A localização foi considerada decisiva. Sob iluminação solar direta, a ionosfera marciana se comprime, impedindo a propagação eficiente das ondas de plasma necessárias para formar o assobio detectável.
O fenômeno apresentou características praticamente idênticas às observadas em relâmpagos terrestres. O sinal durou aproximadamente 0,4 segundos e exibiu diminuição gradual da frequência ao longo do tempo.
A intensidade registrada foi cerca de dez vezes superior ao ruído de fundo medido pelos instrumentos científicos.
Modelagem científica indica descarga comparável a relâmpago forte da Terra
Os pesquisadores modelaram o campo magnético local e a densidade do plasma na região do evento. Ao combinar esses dados com o tempo estimado de propagação do sinal desde a superfície marciana, obtiveram correspondência quase perfeita com o registro observado.
Embora o sinal detectado em órbita tenha sido relativamente fraco, a análise considerou perdas naturais durante a propagação pela ionosfera.
Com essa correção, a energia estimada na origem do fenômeno indicou uma descarga elétrica comparável à de um relâmpago forte segundo padrões terrestres.
O estudo também explicou por que sinais semelhantes raramente são detectados em Marte. Além da quantidade limitada de sondas orbitais monitorando o planeta, as condições necessárias são extremamente específicas.
Menos de 1% dos registros analisados foram obtidos em regiões com geometria magnética adequada para permitir a propagação do sinal.
Condições extremamente raras explicam baixa frequência de detecção do relâmpago
Para que um relâmpago marciano seja registrado, é necessário que diversos fatores coincidam simultaneamente. O evento deve ocorrer em região com campo magnético quase vertical, no lado noturno do planeta e sob ionosfera suficientemente fraca.
Além disso, a descarga elétrica precisa ser potente e acontecer exatamente no momento em que uma espaçonave equipada com instrumentos adequados esteja passando sobre o local.
Essas restrições indicam que relâmpagos podem ocorrer em Marte com frequência maior do que a registrada até agora, mesmo que raramente sejam detectados diretamente.
Descargas elétricas ampliam estudos sobre química pré-biótica em Marte
Experimentos laboratoriais sobre a origem da vida demonstraram que descargas elétricas podem desencadear a formação de moléculas orgânicas essenciais.
Processos semelhantes a relâmpagos são considerados possíveis motores da química pré-biótica na Terra primitiva.
Caso descargas equivalentes ocorram em Marte, elas passam a representar mais um elemento analisado por astrobiólogos na investigação sobre condições passadas potencialmente favoráveis à vida no planeta.
Os resultados da pesquisa foram publicados na revista científica Science Advances.
