Marte -Mars

Marte♂
Marte aparece como um globo vermelho-alaranjado com manchas mais escuras e calotas brancas visíveis em ambos os pólos.
Retratado em cor natural em 2007
Designações
Adjetivos marciano
Características orbitais
Época J2000
Afélio 249 261 000  km
( 154 884 000  milhas; 1.666 21  UA)
Periélio 206 650 000  km
( 128 410 000  milhas; 1,3814 UA)
227 939 366  km
( 141 634 956  milhas; 1,523 680 55  UA)
Excentricidade 0,0934
686,980 d
( 1,880 85  anos ;668,5991  sóis )
779,94 d
(2,1354  anos )
24,07 km/s
( 86.700  km/h ; 53.800 mph  )
19.412°
Inclinação
49.578 54 °
2022-jun-21
286,5°
Satélites 2
Características físicas
Raio médio
3 389,5  ± 0,2 km 
( 2 106,1  ± 0,1 mi)
3 396,2  ± 0,1 km 
( 2 110,3  ± 0,1 mi; 0,533 Terras)
Raio polar
3 376,2  ± 0,1 km 
( 2 097,9  ± 0,1 mi; 0,531 Terras)
Achatamento 0,005 89 ± 0,000 15
144,37 × 10 6  km 2
(5,574 × 10 7  sq mi; 0,284 Terras)
Volume 1,631 18 × 10 11  km 3
(0,151 Terras)
Massa 6,4171 × 10 23  kg
(0,107 Terras)
Densidade média
3,9335 g/cm 3
(0,1421 lb/cu in)
3,720 76  m/s 2
(12,2072 pés/s 2 ; 0,3794  g )
0,3644 ± 0,0005
5.027 km/s
( 18.100 km /  h; 11.250 mph  )
1.027 491 25  d
24 h 39 m 36 s
1.025 957  d
24 h 37 m 22,7 s
Velocidade de rotação equatorial
241 m/s
(870 km/h; 540 mph)
25,19° ao seu plano orbital
Ascensão direita do pólo norte
317.681 43 °
21 h 10 m 44 s
Declinação do pólo norte
52.886 50 °
Albedo
Temperatura da superfície min significa máximo
Celsius -110°C -60°C 35°C
Fahrenheit -166°F -80°F 95°F
Taxa de dose absorvida na superfície 8,8 μGy/h
Taxa de dose equivalente de superfície 27 μSv/h
−2,94 a +1,86
3,5–25,1″
Atmosfera
Pressão de superfície
0,636 (0,4–0,87)  kPa
0,00628  atm
Composição por volume

Marte é o quarto planeta a partir do Sol e o segundo menor planeta do Sistema Solar , sendo maior que apenas Mercúrio . Na língua inglesa, Marte é nomeado para o deus romano da guerra . Marte é um planeta terrestre com uma atmosfera fina e possui uma crosta composta principalmente de elementos semelhantes à crosta terrestre, além de um núcleo feito de ferro e níquel. Marte tem características de superfície como crateras de impacto , vales, dunas e calotas polares . Possui duas luas pequenas e de formato irregular: Fobos e Deimos .

Algumas das características mais notáveis ​​da superfície de Marte incluem Olympus Mons , o maior vulcão e a montanha mais alta conhecida em qualquer planeta do Sistema Solar, e Valles Marineris , um dos maiores cânions do Sistema Solar. A bacia Borealis no Hemisfério Norte cobre aproximadamente 40% do planeta e pode ser uma característica de grande impacto. Dias e estações em Marte são comparáveis ​​aos da Terra, pois os planetas têm um período de rotação semelhante e inclinação do eixo rotacional em relação ao plano da eclíptica . A água líquida na superfície de Marte não pode existir devido à baixa pressão atmosférica, que é inferior a 1% da pressão atmosférica na Terra. Ambas as calotas polares de Marte parecem ser feitas em grande parte de água. No passado distante, Marte provavelmente era mais úmido e, portanto, possivelmente mais adequado para a vida. No entanto, não se sabe se a vida já existiu em Marte .

Marte foi explorado por várias naves não tripuladas, começando com a Mariner 4 em 1965. A sonda Viking 1 da NASA transmitiu em 1976 as primeiras imagens da superfície marciana. Dois países implantaram com sucesso rovers em Marte, os Estados Unidos o fizeram pela primeira vez com Sojourner em 1997 e a China com Zhurong em 2021. Também estão planejadas futuras missões a Marte, como uma missão de retorno de amostra a Marte programada para acontecer em 2026 e a missão do rover Rosalind Franklin , que deveria ser lançada em 2018, mas foi adiada para 2024, com uma data de lançamento mais provável em 2028.

Marte pode ser visto da Terra a olho nu, assim como sua coloração avermelhada . Essa aparência, devido ao óxido de ferro predominante em sua superfície, levou Marte a ser frequentemente chamado de Planeta Vermelho . Está entre os objetos mais brilhantes do céu da Terra, com uma magnitude aparente que chega a -2,94, comparável à de Júpiter e superada apenas por Vênus , a Lua e o Sol. Historicamente, Marte tem sido observado desde os tempos antigos e, ao longo dos milênios, tem sido apresentado na cultura e nas artes de maneiras que refletem o crescente conhecimento da humanidade sobre ele.

Observações históricas

A história das observações de Marte é marcada pelas oposições de Marte quando o planeta está mais próximo da Terra e, portanto, é mais facilmente visível, o que ocorre a cada dois anos. Ainda mais notáveis ​​são as oposições periélicas de Marte, que se distinguem porque Marte está próximo do periélio, tornando-o ainda mais próximo da Terra.

Observações antigas e medievais

Os antigos sumérios chamavam Mars Nergal , o deus da guerra e da praga. Durante os tempos sumérios, Nergal era uma divindade menor de pouco significado, mas, em tempos posteriores, seu principal centro de culto era a cidade de Nínive . Nos textos mesopotâmicos, Marte é referido como a "estrela do julgamento do destino dos mortos". A existência de Marte como um objeto errante no céu noturno também foi registrada pelos antigos astrônomos egípcios e, em 1534 aC, eles estavam familiarizados com o movimento retrógrado do planeta. No período do Império Neobabilônico , os astrônomos babilônicos faziam registros regulares das posições dos planetas e observações sistemáticas de seu comportamento. Para Marte, eles sabiam que o planeta fazia 37 períodos sinódicos , ou 42 circuitos do zodíaco, a cada 79 anos. Eles inventaram métodos aritméticos para fazer pequenas correções nas posições previstas dos planetas. Na Grécia Antiga , o planeta era conhecido como Πυρόεις .

No século IV aC, Aristóteles observou que Marte desapareceu atrás da Lua durante uma ocultação , indicando que o planeta estava mais longe. Ptolomeu , um grego que vivia em Alexandria , tentou resolver o problema do movimento orbital de Marte. O modelo de Ptolomeu e seu trabalho coletivo sobre astronomia foram apresentados na coleção de vários volumes mais tarde chamada Almagesto (do árabe para "maior"), que se tornou o tratado oficial sobre astronomia ocidental pelos quatorze séculos seguintes. A literatura da China antiga confirma que Marte era conhecido pelos astrônomos chineses o mais tardar no século IV aC. Nas culturas do Leste Asiático , Marte é tradicionalmente referido como a "estrela do fogo" (chinês:火星), com base no sistema Wuxing .

Durante o século XVII, Tycho Brahe mediu a paralaxe diurna de Marte que Johannes Kepler usou para fazer um cálculo preliminar da distância relativa ao planeta. Das observações de Marte de Brahe, Kepler deduziu que o planeta orbitava o Sol não em um círculo, mas em uma elipse . Além disso, Kepler mostrou que Marte acelerava à medida que se aproximava do Sol e desacelerava à medida que se afastava, de uma maneira que os físicos posteriores explicariam como consequência da conservação do momento angular . Quando o telescópio ficou disponível, a paralaxe diurna de Marte foi novamente medida em um esforço para determinar a distância Sol-Terra. Isso foi realizado pela primeira vez por Giovanni Domenico Cassini em 1672. As primeiras medições de paralaxe foram prejudicadas pela qualidade dos instrumentos. A única ocultação de Marte por Vênus observada foi a de 13 de outubro de 1590, vista por Michael Maestlin em Heidelberg . Em 1610, Marte foi visto pelo astrônomo italiano Galileo Galilei , que foi o primeiro a vê-lo através do telescópio. A primeira pessoa a desenhar um mapa de Marte que mostrasse quaisquer características do terreno foi o astrônomo holandês Christiaan Huygens .

"canais" marcianos

No século 19, a resolução dos telescópios atingiu um nível suficiente para que as características da superfície fossem identificadas. Em 5 de setembro de 1877, ocorreu uma oposição periélica de Marte. Durante aquele dia, o astrônomo italiano Giovanni Schiaparelli usou um telescópio de 22 centímetros em Milão para ajudar a produzir o primeiro mapa detalhado de Marte. Esses mapas continham notavelmente características que ele chamou de canali , que mais tarde se mostrou ser uma ilusão de ótica . Esses canali eram linhas supostamente longas e retas na superfície de Marte, às quais ele deu nomes de rios famosos na Terra. Seu termo, que significa "canais" ou "ranhuras", foi popularmente mal traduzido em inglês como "canais".

Influenciado pelas observações, o orientalista Percival Lowell fundou um observatório que tinha telescópios de 30 e 45 centímetros (12 e 18 polegadas). O observatório foi usado para a exploração de Marte durante a última boa oportunidade em 1894 e as seguintes oposições menos favoráveis. Publicou vários livros sobre Marte e a vida no planeta, que tiveram grande influência no público. Os canali foram observados independentemente por outros astrônomos, como Henri Joseph Perrotin e Louis Thollon em Nice, usando um dos maiores telescópios da época.

As mudanças sazonais (consistindo na diminuição das calotas polares e das áreas escuras formadas durante o verão marciano) em combinação com os canais levaram à especulação sobre a vida em Marte, e era uma crença de longa data que Marte continha vastos mares e vegetação. À medida que telescópios maiores foram usados, menos canais longos e retos foram observados. Durante observações em 1909 por Antoniadi com um telescópio de 84 centímetros (33 polegadas), padrões irregulares foram observados, mas nenhum canali foi visto.

Características físicas

Comparação: Terra e Marte
Animação (00:40) mostrando as principais características de Marte
Vídeo (01:28) mostrando como três orbitadores da NASA mapearam o campo gravitacional de Marte

Marte tem aproximadamente metade do diâmetro da Terra, com uma área de superfície apenas um pouco menor do que a área total da terra seca da Terra. Marte é menos denso que a Terra, tendo cerca de 15% do volume da Terra e 11% da massa da Terra , resultando em cerca de 38% da gravidade da superfície da Terra. A aparência vermelho-alaranjada da superfície marciana é causada pelo óxido de ferro(III) , ou ferrugem. Pode parecer caramelo ; outras cores de superfície comuns incluem dourado, marrom, castanho e esverdeado, dependendo dos minerais presentes.

Estrutura interna

Como a Terra, Marte se diferenciou em um núcleo metálico denso sobreposto por materiais menos densos. Os modelos atuais de seu interior implicam um núcleo consistindo principalmente de ferro e níquel com cerca de 16 a 17% de enxofre . Acredita -se que este núcleo de sulfeto de ferro (II) seja duas vezes mais rico em elementos mais leves que o da Terra. O núcleo é cercado por um manto de silicato que formou muitas das características tectônicas e vulcânicas do planeta, mas parece estar adormecido. Além do silício e do oxigênio, os elementos mais abundantes na crosta marciana são ferro , magnésio , alumínio , cálcio e potássio . A espessura média da crosta do planeta é de cerca de 50 quilômetros (31 milhas), com uma espessura máxima de 125 quilômetros (78 milhas). Em comparação, a crosta da Terra tem em média 40 quilômetros (25 milhas) de espessura.

Marte é sismicamente ativo, com o InSight detectando e registrando mais de 450 marsquakes e eventos relacionados em 2019. Em 2021, foi relatado que, com base em onze Marsquakes de baixa frequência detectados pela sonda InSight , o núcleo de Marte é de fato líquido e tem um raio de cerca de1830 ± 40 km e uma temperatura em torno de 1900–2000 K. O raio do núcleo marciano é mais da metade do raio de Marte e cerca de metade do tamanho do núcleo da Terra. Isso é um pouco maior do que os modelos previstos, sugerindo que o núcleo contém alguma quantidade de elementos mais leves, como oxigênio e hidrogênio , além da liga de ferro-níquel e cerca de 15% de enxofre.

O núcleo de Marte é coberto pelo manto rochoso , que, no entanto, não parece ter uma camada análoga ao manto inferior da Terra . O manto marciano parece ser sólido até a profundidade de cerca de 500 km, onde começa a zona de baixa velocidade ( astenosfera parcialmente derretida ). Abaixo da astenosfera a velocidade das ondas sísmicas começa a crescer novamente e na profundidade de cerca de 1050 km encontra-se o limite da zona de transição . Na superfície de Marte existe uma crosta com a espessura média de cerca de 24-72 km.

Geologia de superfície

Mapa geológico de Marte ( USGS , 2014)

Marte é um planeta terrestre cuja superfície consiste em minerais contendo silício e oxigênio , metais e outros elementos que normalmente compõem as rochas . A superfície marciana é composta principalmente de basalto toleítico , embora as partes sejam mais ricas em sílica do que o basalto típico e possam ser semelhantes às rochas andesíticas da Terra, ou vidro de sílica. Regiões de baixo albedo sugerem concentrações de feldspato plagioclásio , com regiões de baixo albedo do norte exibindo concentrações mais altas do que o normal de silicatos de folha e vidro de alto silício. Partes das terras altas do sul incluem quantidades detectáveis ​​de piroxênios com alto teor de cálcio . Concentrações localizadas de hematita e olivina foram encontradas. Grande parte da superfície está profundamente coberta por pó de óxido de ferro (III) de grão fino .

Embora Marte não tenha evidências de um campo magnético global estruturado , as observações mostram que partes da crosta do planeta foram magnetizadas, sugerindo que as inversões de polaridade alternadas de seu campo dipolo ocorreram no passado. Esse paleomagnetismo de minerais magneticamente suscetíveis é semelhante às bandas alternadas encontradas nos fundos oceânicos da Terra . Uma teoria, publicada em 1999 e reexaminada em outubro de 2005 (com a ajuda do Mars Global Surveyor ), é que essas bandas sugerem atividade tectônica de placas em Marte há quatro bilhões de anos, antes que o dínamo planetário deixasse de funcionar e as forças magnéticas do planeta campo sumiu.

Pensa-se que, durante a formação do Sistema Solar , Marte foi criado como resultado de um processo aleatório de acreção de material do disco protoplanetário que orbitava o Sol. Marte tem muitas características químicas distintas causadas por sua posição no Sistema Solar. Elementos com pontos de ebulição comparativamente baixos, como cloro , fósforo e enxofre , são muito mais comuns em Marte do que na Terra; esses elementos provavelmente foram empurrados para fora pelo vento solar energético do jovem Sol .

Após a formação dos planetas, todos foram submetidos ao chamado " Late Heavy Bombardment ". Cerca de 60% da superfície de Marte mostra um registro de impactos dessa época, enquanto grande parte da superfície restante é provavelmente sustentada por imensas bacias de impacto causadas por esses eventos. Há evidências de uma enorme bacia de impacto no Hemisfério Norte de Marte, abrangendo 10.600 por 8.500 quilômetros (6.600 por 5.300 milhas), ou aproximadamente quatro vezes o tamanho do Pólo Sul da Lua – bacia de Aitken , a maior bacia de impacto já descoberta. Esta teoria sugere que Marte foi atingido por um corpo do tamanho de Plutão cerca de quatro bilhões de anos atrás. O evento, que se acredita ser a causa da dicotomia hemisférica marciana , criou a lisa bacia Borealis que cobre 40% do planeta.

A história geológica de Marte pode ser dividida em vários períodos, mas os seguintes são os três períodos principais:

  • Período Noachiano : Formação das mais antigas superfícies existentes de Marte, 4,5 a 3,5 bilhões de anos atrás. As superfícies da era Noachiana são marcadas por muitas crateras de impacto. Acredita -se que a protuberância de Tharsis , um planalto vulcânico, tenha se formado durante esse período, com extensas inundações por água líquida no final do período. Nomeado após Noachis Terra .
  • Período Hesperiano : 3,5 a entre 3,3 e 2,9 bilhões de anos atrás. O período hesperiano é marcado pela formação de extensas planícies lávicas. Nomeado após Hesperia Planum .
  • Período amazônico : entre 3,3 e 2,9 bilhões de anos atrás até o presente. As regiões amazônicas têm poucas crateras de impacto de meteoritos, mas são bastante variadas. O Monte Olimpo formou-se durante este período, com fluxos de lava em outros lugares de Marte. Nomeado após Amazonis Planitia .

A atividade geológica ainda está ocorrendo em Marte. O Athabasca Valles é o lar de fluxos de lava em forma de lençol criados a cerca de 200  milhões de anos . Os fluxos de água nos grabens chamados Cerberus Fossae ocorreram há menos de 20 milhões de anos, indicando intrusões vulcânicas igualmente recentes. A Mars Reconnaissance Orbiter capturou imagens de avalanches.

Solo

A sonda Phoenix retornou dados mostrando que o solo marciano é ligeiramente alcalino e contém elementos como magnésio , sódio , potássio e cloro . Esses nutrientes são encontrados nos solos da Terra e são necessários para o crescimento das plantas. Experimentos realizados pela sonda mostraram que o solo marciano tem um pH básico de 7,7 e contém 0,6% do sal perclorato , concentrações que são tóxicas para os humanos .

Estrias são comuns em Marte e novas aparecem com frequência em encostas íngremes de crateras, vales e vales. As estrias são escuras no início e ficam mais claras com a idade. As estrias podem começar em uma pequena área e depois se espalhar por centenas de metros. Eles foram vistos seguindo as bordas de pedregulhos e outros obstáculos em seu caminho. As teorias comumente aceitas incluem que são camadas escuras subjacentes de solo reveladas após avalanches de poeira brilhante ou redemoinhos de poeira . Várias outras explicações foram apresentadas, incluindo aquelas que envolvem água ou mesmo o crescimento de organismos.

Hidrologia

Proporção de gelo de água presente no metro superior da superfície marciana para latitudes inferiores (superior) e superiores (inferior)

A água líquida não pode existir na superfície de Marte devido à baixa pressão atmosférica, que é inferior a 1% da da Terra, exceto nas elevações mais baixas por curtos períodos. As duas calotas polares parecem ser feitas em grande parte de água. O volume de gelo de água na calota polar sul, se derretido, seria suficiente para cobrir toda a superfície do planeta com uma profundidade de 11 metros (36 pés). Acredita-se que grandes quantidades de gelo estejam presas na espessa criosfera de Marte. Os dados de radar da Mars Express e do Mars Reconnaissance Orbiter (MRO) mostram grandes quantidades de gelo em ambos os pólos e em latitudes médias. A sonda Phoenix amostrou diretamente o gelo de água em solo marciano raso em 31 de julho de 2008.

As formas de relevo visíveis em Marte sugerem fortemente que a água líquida existiu na superfície do planeta. Enormes faixas lineares de solo polido, conhecidas como canais de escoamento , cortam a superfície em cerca de 25 lugares. Acredita-se que sejam um registro de erosão causada pela liberação catastrófica de água de aquíferos subterrâneos, embora algumas dessas estruturas tenham sido hipotetizadas como resultado da ação de geleiras ou lava. Um dos exemplos maiores, Ma'adim Vallis , tem 700 quilômetros (430 milhas) de comprimento, muito maior que o Grand Canyon, com uma largura de 20 quilômetros (12 milhas) e uma profundidade de 2 quilômetros (1,2 milhas) em alguns lugares. Acredita-se que tenha sido esculpida por água corrente no início da história de Marte. Acredita-se que o mais jovem desses canais tenha se formado apenas alguns milhões de anos atrás. Em outros lugares, particularmente nas áreas mais antigas da superfície marciana, redes de vales dendríticos de escala mais fina estão espalhados por proporções significativas da paisagem. As características desses vales e sua distribuição implicam fortemente que eles foram esculpidos pelo escoamento resultante da precipitação no início da história de Marte. O fluxo de água subterrânea e o esgotamento da água subterrânea podem desempenhar papéis subsidiários importantes em algumas redes, mas a precipitação foi provavelmente a causa raiz da incisão em quase todos os casos.

Ao longo das paredes da cratera e do cânion, existem milhares de características que parecem semelhantes a ravinas terrestres . As ravinas tendem a ser nas terras altas do Hemisfério Sul e voltadas para o Equador; todos estão em direção aos pólos de 30° de latitude. Vários autores sugeriram que seu processo de formação envolve água líquida, provavelmente do derretimento do gelo, embora outros tenham defendido mecanismos de formação envolvendo geada de dióxido de carbono ou o movimento de poeira seca. Não se formaram ravinas parcialmente degradadas pelo intemperismo e não foram observadas crateras de impacto sobrepostas, indicando que são feições jovens, possivelmente ainda ativas. Outras características geológicas, como deltas e leques aluviais preservados em crateras, são mais uma evidência de condições mais quentes e úmidas em um intervalo ou intervalos na história anterior de Marte. Tais condições exigem necessariamente a presença generalizada de lagos de cratera em grande parte da superfície, para os quais existem evidências mineralógicas, sedimentológicas e geomorfológicas independentes. Outras evidências de que a água líquida já existiu na superfície de Marte vem da detecção de minerais específicos, como hematita e goethita , que às vezes se formam na presença de água.

Uma seção transversal de gelo de água subterrânea é exposta na encosta íngreme que aparece em azul brilhante nesta visão em cores aprimoradas do MRO .

Observações e descobertas de evidências de água

Em 2004, o Opportunity detectou o mineral jarosita . Isso se forma apenas na presença de água ácida, mostrando que a água já existiu em Marte. O rover Spirit encontrou depósitos concentrados de sílica em 2007 que indicavam condições úmidas no passado e, em dezembro de 2011, o gesso mineral , que também se forma na presença de água, foi encontrado na superfície pelo rover Opportunity da NASA. Estima-se que a quantidade de água no manto superior de Marte, representada por íons hidroxila contidos nos minerais marcianos, seja igual ou maior que a da Terra em 50-300 partes por milhão de água, o que é suficiente para cobrir todo o planeta. planeta a uma profundidade de 200-1.000 metros (660-3.280 pés).

Em 18 de março de 2013, a NASA relatou evidências de instrumentos no rover Curiosity de hidratação mineral , provavelmente sulfato de cálcio hidratado , em várias amostras de rochas, incluindo os fragmentos quebrados de rocha "Tintina" e rocha "Sutton Inlier" , bem como em veios e nódulos em outras rochas como o rock "Knorr" e o rock "Wernicke" . A análise usando o instrumento DAN do rover forneceu evidências de água subterrânea, chegando a 4% de teor de água, até uma profundidade de 60 centímetros (24 pol), durante a travessia do rover do local de aterrissagem de Bradbury até a área da Baía de Yellowknife na região Terreno Glenelg . Em setembro de 2015, a NASA anunciou que havia encontrado fortes evidências de fluxos de salmoura hidratada em linhas recorrentes de encostas , com base nas leituras do espectrômetro das áreas escurecidas das encostas. Essas faixas fluem para baixo no verão marciano, quando a temperatura está acima de -23° Celsius, e congelam em temperaturas mais baixas. Essas observações apoiaram hipóteses anteriores, baseadas no tempo de formação e na taxa de crescimento, de que essas faixas escuras resultaram da água fluindo logo abaixo da superfície. No entanto, trabalhos posteriores sugeriram que as linhas podem ser fluxos secos e granulares, com no máximo um papel limitado para a água no início do processo. Uma conclusão definitiva sobre a presença, extensão e papel da água líquida na superfície marciana permanece indefinida.

Os pesquisadores suspeitam que grande parte das planícies do norte do planeta foram cobertas por um oceano com centenas de metros de profundidade, embora isso permaneça controverso. Em março de 2015, os cientistas afirmaram que tal oceano poderia ter o tamanho do Oceano Ártico da Terra . Esta descoberta foi derivada da proporção de água para deutério na atmosfera marciana moderna em comparação com essa proporção na Terra. A quantidade de deutério marciano é oito vezes a quantidade que existe na Terra, sugerindo que o antigo Marte tinha níveis significativamente mais altos de água. Os resultados do rover Curiosity já haviam encontrado uma alta proporção de deutério na Cratera Gale , embora não significativamente alta o suficiente para sugerir a presença anterior de um oceano. Outros cientistas alertam que esses resultados não foram confirmados e apontam que os modelos climáticos marcianos ainda não mostraram que o planeta era quente o suficiente no passado para suportar corpos de água líquida. Perto da calota polar norte está a cratera Korolev de 81,4 quilômetros (50,6 milhas) de largura , que o orbitador Mars Express descobriu ser preenchido com aproximadamente 2.200 quilômetros cúbicos (530 cu mi) de gelo de água.

Em novembro de 2016, a NASA relatou ter encontrado uma grande quantidade de gelo subterrâneo na região de Utopia Planitia . Estima-se que o volume de água detectado seja equivalente ao volume de água do Lago Superior . Durante as observações de 2018 a 2021, o ExoMars Trace Gas Orbiter detectou indicações de água, provavelmente gelo subterrâneo, no sistema de cânions Valles Marineris.

Calotas polares

calota polar norte do início do verão (1999); uma camada sazonal de gelo de dióxido de carbono se forma no inverno e desaparece no verão.
calota polar sul do verão (2000); a calota sul tem uma calota de gelo permanente de dióxido de carbono coberta com gelo de água.

Marte tem duas calotas polares permanentes. Durante o inverno de um pólo, ele fica em escuridão contínua, resfriando a superfície e causando a deposição de 25 a 30% da atmosfera em placas de gelo de CO 2 ( gelo seco ). Quando os pólos são novamente expostos à luz solar, o CO 2 congelado sublima . Essas ações sazonais transportam grandes quantidades de poeira e vapor de água, dando origem a geadas semelhantes à Terra e grandes nuvens cirros . Nuvens de água gelada foram fotografadas pelo rover Opportunity em 2004.

As tampas em ambos os pólos consistem principalmente (70%) de gelo de água. O dióxido de carbono congelado se acumula como uma camada comparativamente fina com cerca de um metro de espessura na calota norte apenas no inverno do norte, enquanto a calota sul tem uma cobertura permanente de gelo seco com cerca de oito metros de espessura. Essa cobertura permanente de gelo seco no pólo sul é salpicada por poços de piso plano, rasos e aproximadamente circulares , que mostram que as imagens repetidas estão se expandindo em metros por ano; isso sugere que a cobertura permanente de CO 2 sobre o gelo de água do pólo sul está se degradando com o tempo. A calota polar norte tem um diâmetro de cerca de 1.000 quilômetros (620 mi), e contém cerca de 1,6 milhão de quilômetros cúbicos (5,7 × 10 16  pés cúbicos) de gelo, que, se espalhado uniformemente na calota, seria de 2 quilômetros (1,2 mi). ) espesso. (Isso se compara a um volume de 2,85 milhões de quilômetros cúbicos (1,01 × 10 17  pés cúbicos) para a camada de gelo da Groenlândia .) A calota polar sul tem um diâmetro de 350 quilômetros (220 mi) e uma espessura de 3 quilômetros (1,9 mi) . O volume total de gelo na calota polar sul mais os depósitos em camadas adjacentes foi estimado em 1,6 milhão de km cúbicos. Ambas as calotas polares mostram calhas espirais, que análises recentes do radar de penetração de gelo SHARAD mostraram que são resultado de ventos catabáticos que espiralam devido ao efeito Coriolis .

A geada sazonal de áreas próximas à calota de gelo sul resulta na formação de placas transparentes de gelo seco de 1 metro de espessura acima do solo. Com a chegada da primavera, a luz do sol aquece o subsolo e a pressão do CO 2 sublimador se acumula sob uma laje, elevando-a e, por fim, rompendo-a. Isso leva a erupções semelhantes a gêiseres de gás CO 2 misturado com areia ou poeira basáltica escura. Este processo é rápido, observado acontecendo no espaço de alguns dias, semanas ou meses, uma taxa de mudança bastante incomum em geologia – especialmente para Marte. O gás que corre por baixo de uma laje até o local de um gêiser esculpe um padrão semelhante a uma teia de aranha de canais radiais sob o gelo, sendo o processo o equivalente invertido de uma rede de erosão formada pela drenagem da água através de um único ralo.

Geografia e nomes

Um mapa topográfico baseado em MOLA mostrando terras altas (vermelho e laranja) dominando o Hemisfério Sul de Marte, terras baixas (azul) o norte. Planaltos vulcânicos delimitam regiões das planícies do norte, enquanto as terras altas são pontuadas por várias grandes bacias de impacto.
Terminologia de características geológicas marcianas
Terminologia de características geológicas marcianas

Embora mais lembrado por mapear a Lua, Johann Heinrich Mädler e Wilhelm Beer foram os primeiros areógrafos. Eles começaram estabelecendo que a maioria das características da superfície de Marte eram permanentes e determinando com mais precisão o período de rotação do planeta. Em 1840, Mädler combinou dez anos de observações e desenhou o primeiro mapa de Marte.

Características em Marte são nomeadas a partir de uma variedade de fontes. As características do Albedo são nomeadas para a mitologia clássica. Crateras com mais de 50 km são nomeadas em homenagem a cientistas e escritores falecidos e outros que contribuíram para o estudo de Marte. Crateras menores são nomeadas para cidades e vilas do mundo com populações inferiores a 100.000. Grandes vales são nomeados pela palavra "Marte" ou "estrela" em vários idiomas; pequenos vales são nomeados para rios.

Grandes feições de albedo retêm muitos dos nomes mais antigos, mas são frequentemente atualizadas para refletir novos conhecimentos sobre a natureza das feições. Por exemplo, Nix Olympica (as neves do Olimpo) tornou-se Olympus Mons (Monte Olimpo). A superfície de Marte vista da Terra é dividida em dois tipos de áreas, com albedo diferente. As planícies mais pálidas cobertas de poeira e areia ricas em óxidos de ferro avermelhados já foram consideradas "continentes" marcianos e receberam nomes como Arabia Terra ( terra da Arábia ) ou Amazonis Planitia ( planície amazônica ). Acreditava-se que as feições escuras fossem mares, daí seus nomes Mare Erythraeum , Mare Sirenum e Aurorae Sinus . A maior característica escura vista da Terra é Syrtis Major Planum . A calota polar norte permanente é chamada Planum Boreum , enquanto a calota sul é chamada Planum Australe .

O equador de Marte é definido por sua rotação, mas a localização de seu Meridiano Principal foi especificada, assim como a da Terra (em Greenwich ), pela escolha de um ponto arbitrário; Mädler e Beer selecionaram uma linha para seus primeiros mapas de Marte em 1830. Depois que a espaçonave Mariner 9 forneceu extensas imagens de Marte em 1972, uma pequena cratera (mais tarde chamada Airy-0 ), localizada no Sinus Meridiani ("Baía do Meio" ou "Meridian Bay"), foi escolhido por Merton Davies , Harold Masursky e Gérard de Vaucouleurs para a definição de 0,0° de longitude para coincidir com a seleção original.

Como Marte não tem oceanos e, portanto, não tem " nível do mar ", uma superfície de elevação zero teve que ser selecionada como nível de referência; isso é chamado de areóide de Marte, análogo ao geóide terrestre . A altitude zero foi definida pela altura na qual há 610,5  Pa (6,105  mbar ) de pressão atmosférica. Essa pressão corresponde ao ponto triplo da água e é cerca de 0,6% da pressão da superfície do nível do mar na Terra (0,006 atm).

Para fins de mapeamento, o Serviço Geológico dos Estados Unidos divide a superfície de Marte em trinta quadrângulos cartográficos , cada um nomeado para uma característica albedo clássica que contém.

Vulcões

Viking 1 imagem do Monte Olimpo . O vulcão e o terreno relacionado têm aproximadamente 550 km (340 milhas) de diâmetro.

O vulcão escudo Olympus Mons ( Monte Olimpo ) é um vulcão extinto na vasta região montanhosa de Tharsis , que contém vários outros grandes vulcões. O edifício tem mais de 600 km (370 milhas) de largura. Como a montanha é tão grande, com estrutura complexa em suas bordas, é difícil atribuir uma altura a ela. Seu relevo local, do sopé das falésias que formam sua margem noroeste até o pico, é superior a 21 km (13 milhas), um pouco mais do dobro da altura de Mauna Kea , medida a partir de sua base no fundo do oceano. A mudança de elevação total das planícies de Amazonis Planitia , mais de 1.000 km (620 mi) a noroeste, até o cume se aproxima de 26 km (16 mi), aproximadamente três vezes a altura do Monte Everest , que em comparação é de pouco mais de 8,8 quilômetros (5,5 milhas). Consequentemente, o Monte Olimpo é a montanha mais alta ou a segunda mais alta do Sistema Solar ; a única montanha conhecida que pode ser mais alta é o pico Rheasilvia no asteróide Vesta , a 20–25 km (12–16 milhas).

Topografia de impacto

A dicotomia da topografia marciana é impressionante: as planícies do norte achatadas por fluxos de lava contrastam com as terras altas do sul, marcadas por impactos antigos. É possível que, há quatro bilhões de anos, o Hemisfério Norte de Marte tenha sido atingido por um objeto de um décimo a dois terços do tamanho da Lua da Terra . Se este for o caso, o Hemisfério Norte de Marte seria o local de uma cratera de impacto de 10.600 por 8.500 quilômetros (6.600 por 5.300 milhas) de tamanho, ou aproximadamente a área da Europa, Ásia e Austrália combinadas, superando Utopia Planitia e o A bacia do Pólo Sul-Aitken da Lua como a maior cratera de impacto no Sistema Solar.

Marte está marcado por várias crateras de impacto: um total de 43.000 crateras com um diâmetro de 5 quilômetros (3,1 milhas) ou mais foram encontradas. A maior cratera exposta é Hellas , que tem 2.300 quilômetros (1.400 milhas) de largura e 7.000 metros (23.000 pés) de profundidade, e é uma característica de albedo clara claramente visível da Terra. Existem outras características de impacto notáveis, como Argyre , que tem cerca de 1.800 quilômetros (1.100 milhas) de diâmetro, e Isidis , que tem cerca de 1.500 quilômetros (930 milhas) de diâmetro. Devido à menor massa e tamanho de Marte, a probabilidade de um objeto colidir com o planeta é cerca de metade da da Terra. Marte está localizado mais perto do cinturão de asteróides , por isso tem uma chance maior de ser atingido por materiais dessa fonte. Marte é mais provável de ser atingido por cometas de curto período , ou seja , aqueles que estão dentro da órbita de Júpiter .

As crateras marcianas podem ter uma morfologia que sugere que o solo ficou molhado após o impacto do meteoro.

Locais tectônicos

Valles Marineris , tomada pela sonda Viking 1

O grande desfiladeiro, Valles Marineris (latim para " Vales Mariner ", também conhecido como Agathodaemon nos antigos mapas do canal), tem um comprimento de 4.000 quilômetros (2.500 milhas) e uma profundidade de até 7 quilômetros (4,3 milhas). O comprimento do Valles Marineris é equivalente ao comprimento da Europa e se estende por um quinto da circunferência de Marte. Em comparação, o Grand Canyon na Terra tem apenas 446 quilômetros (277 milhas) de comprimento e quase 2 quilômetros (1,2 milhas) de profundidade. Valles Marineris foi formado devido ao inchaço da área de Tharsis, que causou o colapso da crosta na área de Valles Marineris. Em 2012, foi proposto que Valles Marineris não é apenas um graben , mas um limite de placas onde ocorreram 150 quilômetros (93 milhas) de movimento transversal , tornando Marte um planeta com possivelmente um arranjo de duas placas tectônicas .

Furos

Imagens do Sistema de Imagens de Emissão Térmica (THEMIS) a bordo do orbitador Mars Odyssey da NASA revelaram sete possíveis entradas de cavernas nos flancos do vulcão Arsia Mons . As cavernas, nomeadas em homenagem aos entes queridos de seus descobridores, são conhecidas coletivamente como as "sete irmãs". As entradas das cavernas medem de 100 a 252 metros (328 a 827 pés) de largura e estima-se que tenham pelo menos 73 a 96 metros (240 a 315 pés) de profundidade. Como a luz não atinge o chão da maioria das cavernas, é possível que elas se estendam muito mais fundo do que essas estimativas inferiores e se alarguem abaixo da superfície. "Dena" é a única exceção; seu piso é visível e foi medido em 130 metros (430 pés) de profundidade. O interior dessas cavernas pode ser protegido de micrometeoróides, radiação UV, erupções solares e partículas de alta energia que bombardeiam a superfície do planeta.

Atmosfera

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Visão de ponta da atmosfera de Marte pela sonda Viking 1

Marte perdeu sua magnetosfera há 4 bilhões de anos, possivelmente por causa de numerosos ataques de asteróides, então o vento solar interage diretamente com a ionosfera marciana , diminuindo a densidade atmosférica ao remover átomos da camada externa. Tanto a Mars Global Surveyor quanto a Mars Express detectaram partículas atmosféricas ionizadas indo para o espaço atrás de Marte, e essa perda atmosférica está sendo estudada pelo orbitador MAVEN . Comparada à Terra, a atmosfera de Marte é bastante rarefeita. A pressão atmosférica na superfície hoje varia de um mínimo de 30  Pa (0,0044  psi ) no Monte Olimpo a mais de 1.155 Pa (0,1675 psi) em Hellas Planitia , com uma pressão média no nível da superfície de 600 Pa (0,087 psi). A maior densidade atmosférica em Marte é igual àquela encontrada 35 quilômetros (22 milhas) acima da superfície da Terra. A pressão de superfície média resultante é apenas 0,6% da da Terra 101,3 kPa (14,69 psi). A altura da escala da atmosfera é de cerca de 10,8 quilômetros (6,7 milhas), que é maior que os 6 quilômetros da Terra (3,7 milhas), porque a gravidade da superfície de Marte é apenas cerca de 38% da da Terra.

A atmosfera de Marte consiste em cerca de 96% de dióxido de carbono , 1,93% de argônio e 1,89% de nitrogênio , juntamente com vestígios de oxigênio e água. A atmosfera é bastante empoeirada, contendo partículas de cerca de 1,5 µm de diâmetro que dão ao céu marciano uma cor acastanhada quando vistas da superfície. Pode assumir uma tonalidade rosa devido às partículas de óxido de ferro suspensas nele. A concentração de metano na atmosfera marciana varia de cerca de 0,24 ppb durante o inverno do norte para cerca de 0,65 ppb durante o verão. As estimativas de sua vida útil variam de 0,6 a 4 anos, portanto, sua presença indica que uma fonte ativa do gás deve estar presente. O metano pode ser produzido por processos não biológicos, como serpentinização envolvendo água, dióxido de carbono e o mineral olivina , que é conhecido por ser comum em Marte, ou pela vida marciana.

Em comparação com a Terra, sua maior concentração de CO 2 atmosférico e menor pressão de superfície pode ser o motivo pelo qual o som é mais atenuado em Marte, onde as fontes naturais são raras além do vento. Usando gravações acústicas coletadas pelo rover Perseverance , os pesquisadores concluíram que a velocidade do som é de aproximadamente 240 m/s para frequências abaixo de 240 Hz e 250 m/s para as acima.

Auroras foram detectadas em Marte. Como Marte não possui um campo magnético global, os tipos e a distribuição das auroras diferem das da Terra; em vez de se restringir principalmente às regiões polares, uma aurora marciana pode abranger o planeta. Em setembro de 2017, a NASA relatou que os níveis de radiação na superfície do planeta Marte foram temporariamente duplicados e foram associados a uma aurora 25 vezes mais brilhante do que qualquer outra observada anteriormente, devido a uma tempestade solar maciça e inesperada no meio do mês.

Clima

De todos os planetas do Sistema Solar, as estações de Marte são as mais parecidas com a Terra, devido às inclinações semelhantes dos eixos rotacionais dos dois planetas. As durações das estações marcianas são cerca de duas vezes as da Terra porque a maior distância de Marte do Sol leva a que o ano marciano tenha cerca de dois anos terrestres. As temperaturas da superfície marciana variam de baixas de cerca de -110 ° C (-166 ° F) a altas de até 35 ° C (95 ° F) no verão equatorial. A ampla variação de temperaturas se deve à fina atmosfera que não pode armazenar muito calor solar, à baixa pressão atmosférica e à baixa inércia térmica do solo marciano. O planeta está 1,52 vezes mais distante do Sol do que a Terra, resultando em apenas 43% da quantidade de luz solar.

Se Marte tivesse uma órbita semelhante à da Terra, suas estações seriam semelhantes às da Terra porque sua inclinação axial é semelhante à da Terra. A excentricidade comparativamente grande da órbita marciana tem um efeito significativo. Marte está perto do periélio quando é verão no Hemisfério Sul e inverno no norte, e perto do afélio quando é inverno no Hemisfério Sul e verão no norte. Como resultado, as estações no Hemisfério Sul são mais extremas e as estações no norte são mais amenas do que seria o caso. As temperaturas de verão no sul podem ser mais quentes do que as temperaturas de verão equivalentes no norte em até 30 ° C (54 ° F).

Marte tem as maiores tempestades de poeira do Sistema Solar, atingindo velocidades de mais de 160 km/h (100 mph). Estes podem variar desde uma tempestade sobre uma pequena área, até tempestades gigantescas que cobrem todo o planeta. Eles tendem a ocorrer quando Marte está mais próximo do Sol e demonstraram aumentar a temperatura global.

18 de novembro de 2012
25 de novembro de 2012
As localizações dos rovers Opportunity e Curiosity são anotadas

Órbita e rotação

Marte circulando o Sol mais longe e mais lento que a Terra
Órbita de Marte e outros planetas do Sistema Solar Interior

A distância média de Marte ao Sol é de aproximadamente 230 milhões de km (143 milhões de milhas), e seu período orbital é de 687 (Terra) dias. O dia solar (ou sol ) em Marte é apenas um pouco mais longo do que um dia da Terra: 24 horas, 39 minutos e 35,244 segundos. Um ano marciano é igual a 1,8809 anos terrestres, ou 1 ano, 320 dias e 18,2 horas.

A inclinação axial de Marte é de 25,19° em relação ao seu plano orbital , que é semelhante à inclinação axial da Terra. Como resultado, Marte tem estações como a da Terra, embora em Marte elas sejam quase duas vezes mais longas porque seu período orbital é muito mais longo. Na época atual, a orientação do pólo norte de Marte está próxima da estrela Deneb .

Marte tem uma excentricidade orbital relativamente pronunciada de cerca de 0,09; dos sete outros planetas do Sistema Solar, apenas Mercúrio tem uma excentricidade orbital maior. Sabe-se que, no passado, Marte teve uma órbita muito mais circular. Em um ponto, 1,35 milhão de anos terrestres atrás, Marte tinha uma excentricidade de aproximadamente 0,002, muito menos do que a da Terra hoje. O ciclo de excentricidade de Marte é de 96.000 anos terrestres em comparação com o ciclo da Terra de 100.000 anos.

Habitabilidade e busca de vida

Braço robótico do Curiosity mostrando a broca no lugar, fevereiro de 2013

Durante o final do século XIX, era amplamente aceito na comunidade astronômica que Marte tinha qualidades de suporte à vida, incluindo oxigênio e água. No entanto, em 1894, WW Campbell no Observatório Lick observou o planeta e descobriu que "se vapor de água ou oxigênio ocorrem na atmosfera de Marte, é em quantidades muito pequenas para serem detectadas por espectroscópios então disponíveis". Essa observação contradizia muitas das medições da época e não era amplamente aceita. Campbell e VM Slipher repetiram o estudo em 1909 usando instrumentos melhores, mas com os mesmos resultados. Não foi até que as descobertas foram confirmadas por WS Adams em 1925 que o mito da habitabilidade de Marte como a Terra foi finalmente quebrado. No entanto, mesmo na década de 1960, foram publicados artigos sobre a biologia marciana, deixando de lado outras explicações além da vida para as mudanças sazonais em Marte. Cenários detalhados para o metabolismo e os ciclos químicos para um ecossistema funcional estavam sendo publicados até 1962.

O entendimento atual da habitabilidade planetária  – a capacidade de um mundo desenvolver condições ambientais favoráveis ​​ao surgimento da vida – favorece os planetas que possuem água líquida em sua superfície. Na maioria das vezes, isso exige que a órbita de um planeta esteja dentro da zona habitável , que para o Sol se estende de dentro da órbita da Terra até a de Marte. Durante o periélio, Marte mergulha nessa região, mas a atmosfera fina (baixa pressão) de Marte impede que a água líquida exista em grandes regiões por longos períodos. O fluxo passado de água líquida demonstra o potencial de habitabilidade do planeta. Evidências recentes sugeriram que qualquer água na superfície marciana pode ter sido muito salgada e ácida para sustentar a vida terrestre regular.

A falta de uma magnetosfera e a atmosfera extremamente fina de Marte são um desafio: o planeta tem pouca transferência de calor em sua superfície, isolamento ruim contra o bombardeio do vento solar e pressão atmosférica insuficiente para reter a água na forma líquida (a água, em vez disso, sublima para um estado gasoso). Marte está quase, ou talvez totalmente, geologicamente morto; o fim da atividade vulcânica aparentemente parou a reciclagem de produtos químicos e minerais entre a superfície e o interior do planeta.

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Colher do solo de Marte por Curiosity , outubro de 2012

Investigações in situ foram realizadas em Marte pelas sondas Viking , pelas sondas Spirit e Opportunity , pela sonda Phoenix e pela sonda Curiosity . Evidências sugerem que o planeta já foi significativamente mais habitável do que é hoje, mas se os organismos vivos já existiram lá permanece desconhecido. As sondas Viking de meados da década de 1970 realizaram experimentos destinados a detectar microorganismos em solo marciano em seus respectivos locais de pouso e tiveram resultados positivos, incluindo um aumento temporário da produção de CO 2 por exposição à água e nutrientes. Este sinal de vida foi posteriormente contestado pelos cientistas, resultando em um debate contínuo, com o cientista da NASA Gilbert Levin afirmando que o Viking pode ter encontrado vida. Testes realizados pela sonda Phoenix Mars mostraram que o solo tem um pH alcalino e contém magnésio, sódio, potássio e cloreto. Os nutrientes do solo podem ser capazes de sustentar a vida, mas a vida ainda teria que ser protegida da intensa luz ultravioleta. Uma análise de 2014 do meteorito marciano EETA79001 encontrou íons clorato , perclorato e nitrato em concentração suficientemente alta para sugerir que eles são comuns em Marte. A radiação UV e de raios X transformaria os íons clorato e perclorato em outros oxiclorados altamente reativos , indicando que quaisquer moléculas orgânicas teriam que ser enterradas sob a superfície para sobreviver.

Os cientistas propuseram que os glóbulos de carbonato encontrados no meteorito ALH84001 , que se acredita ter se originado de Marte, poderiam ser micróbios fossilizados existentes em Marte quando o meteorito foi lançado da superfície marciana por um meteoro há cerca de 15 milhões de anos. Esta proposta foi recebida com ceticismo, e foi proposta uma origem exclusivamente inorgânica para as formas. Pequenas quantidades de metano e formaldeído detectadas por orbitadores de Marte são ambas consideradas possíveis evidências de vida, pois esses compostos químicos se decompõem rapidamente na atmosfera marciana. Alternativamente, esses compostos podem ser reabastecidos por meios vulcânicos ou outros meios geológicos, como serpentinita . O vidro de impacto , formado pelo impacto de meteoros, que na Terra pode preservar sinais de vida, também foi encontrado na superfície das crateras de impacto em Marte. Da mesma forma, o vidro nas crateras de impacto em Marte poderia ter preservado sinais de vida, se existisse vida no local.

Luas

Imagem HiRISE com cores aprimoradas de Phobos , mostrando uma série de sulcos e cadeias de crateras principalmente paralelos , com a cratera Stickney à direita
Imagem HiRISE em cores aprimoradas de Deimos (sem escala), mostrando seu manto liso de regolito

Marte tem duas luas naturais relativamente pequenas (em comparação com as da Terra), Fobos (cerca de 22 quilômetros (14 milhas) de diâmetro) e Deimos (cerca de 12 quilômetros (7,5 milhas) de diâmetro), que orbitam perto do planeta. A captura de asteróides é uma teoria há muito favorecida, mas sua origem permanece incerta. Ambos os satélites foram descobertos em 1877 por Asaph Hall ; eles são nomeados após os personagens Phobos (pânico/medo) e Deimos (terror/pavor), que, na mitologia grega , acompanhavam seu pai Ares , deus da guerra, na batalha. Marte era o equivalente romano de Ares. No grego moderno , o planeta mantém seu antigo nome Ares (Aris: Άρης ).

Da superfície de Marte, os movimentos de Fobos e Deimos parecem diferentes dos da Lua . Fobos nasce no oeste, se põe no leste e sobe novamente em apenas 11 horas. Deimos, estando apenas fora da órbita síncrona  – onde o período orbital corresponderia ao período de rotação do planeta – sobe como esperado no leste, mas lentamente.

Como a órbita de Fobos está abaixo da altitude síncrona, as forças de maré do planeta Marte estão gradualmente diminuindo sua órbita. Em cerca de 50 milhões de anos, ele pode colidir com a superfície de Marte ou quebrar em uma estrutura de anel ao redor do planeta.

A origem das duas luas não é bem compreendida. Seu baixo albedo e composição de condritos carbonáceos foram considerados semelhantes aos asteróides, apoiando a teoria da captura. A órbita instável de Fobos parece apontar para uma captura relativamente recente. Mas ambos têm órbitas circulares , próximas ao equador, o que é incomum para objetos capturados e a dinâmica de captura necessária é complexa. Acreção no início da história de Marte é plausível, mas não explicaria uma composição semelhante a asteróides em vez do próprio Marte, se isso for confirmado.

Uma terceira possibilidade é o envolvimento de um terceiro órgão ou um tipo de ruptura de impacto. Linhas mais recentes de evidência para Fobos tendo um interior altamente poroso, e sugerindo uma composição contendo principalmente filossilicatos e outros minerais conhecidos de Marte, apontam para uma origem de Fobos de material ejetado por um impacto em Marte que se reagregou na órbita marciana, semelhante a a teoria predominante para a origem da lua da Terra. Embora os espectros do visível e infravermelho próximo (VNIR) das luas de Marte se assemelhem aos dos asteróides do cinturão externo, os espectros infravermelhos térmicos de Fobos são inconsistentes com condritos de qualquer classe. Também é possível que Fobos e Deimos sejam fragmentos de uma lua mais antiga, formada por detritos de um grande impacto em Marte e depois destruído por um impacto mais recente sobre si mesma.

Marte pode ter luas menores que 50 a 100 metros (160 a 330 pés) de diâmetro, e prevê-se que exista um anel de poeira entre Fobos e Deimos.

Exploração

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Helicóptero Ingenuity em Marte, preparando-se para seu primeiro voo

Dezenas de naves espaciais sem tripulação , incluindo orbitadores , aterrissadores e rovers , foram enviadas a Marte pela União Soviética , Estados Unidos , Europa , Índia , Emirados Árabes Unidos e China para estudar a superfície, o clima e a geologia do planeta. A Mariner 4 da NASA foi a primeira nave espacial a visitar Marte; lançado em 28 de novembro de 1964, fez sua maior aproximação do planeta em 15 de julho de 1965. A Mariner 4 detectou o fraco cinturão de radiação marciano, medido em cerca de 0,1% da Terra, e capturou as primeiras imagens de outro planeta do espaço profundo.

Uma vez que a espaçonave visitou o planeta durante as missões Mariner da NASA nas décadas de 1960 e 1970, muitos conceitos anteriores de Marte foram radicalmente quebrados. Após os resultados dos experimentos de detecção de vida da Viking , a hipótese de um planeta morto e hostil foi geralmente aceita. Os dados da Mariner 9 e da Viking permitiram que melhores mapas de Marte fossem feitos, e a missão Mars Global Surveyor , que foi lançada em 1996 e operou até o final de 2006, produziu mapas completos e extremamente detalhados da topografia marciana, campo magnético e minerais de superfície. Esses mapas estão disponíveis on-line em sites como o Google Mars . Tanto o Mars Reconnaissance Orbiter quanto o Mars Express continuaram explorando com novos instrumentos e apoiando missões de aterrissagem. A NASA fornece duas ferramentas online: Mars Trek, que fornece visualizações do planeta usando dados de 50 anos de exploração, e Experience Curiosity , que simula viagens em Marte em 3-D com Curiosity .

A partir de 2021, Marte é anfitrião de quatorze naves espaciais em funcionamento . Oito estão em órbita : 2001 Mars Odyssey , Mars Express , Mars Reconnaissance Orbiter , MAVEN , Mars Orbiter Mission , ExoMars Trace Gas Orbiter , Hope orbiter e Tianwen-1 orbiter. Outros seis estão na superfície: a sonda InSight , a sonda Mars Science Laboratory Curiosity , a sonda Perseverance , o helicóptero Ingenuity , a sonda Tianwen-1 e a sonda Zhurong .

A missão do rover Rosalind Franklin , projetada para buscar evidências de vidas passadas, deveria ser lançada em 2018, mas foi repetidamente adiada, com uma data de lançamento adiada para 2024, no mínimo, com uma mais provável em 2028. O conceito para a missão de retorno de amostras a Marte seria lançado em 2026 e contaria com hardware construído pela NASA e ESA. Vários planos para uma missão humana a Marte foram propostos ao longo dos séculos 20 e 21, mas nenhum se concretizou. A Lei de Autorização da NASA de 2017 orientou a NASA a estudar a viabilidade de uma missão tripulada a Marte no início dos anos 2030; o relatório resultante acabou concluindo que isso seria inviável. Além disso, em 2021, a China planejava enviar uma missão tripulada a Marte em 2033.

Astronomia em Marte

Fobos transita pelo Sol , visto pelo rover Perseverance em 2 de abril de 2022

Com a presença de vários orbitadores, landers e rovers, é possível praticar astronomia de Marte. Embora a lua de Marte, Fobos , pareça ter cerca de um terço do diâmetro angular da lua cheia na Terra, Deimos parece mais ou menos como uma estrela, parecendo apenas um pouco mais brilhante do que Vênus da Terra.

Vários fenômenos vistos da Terra também foram observados de Marte, como meteoros e auroras . Os tamanhos aparentes das luas Fobos e Deimos são suficientemente menores que os do Sol; assim, seus "eclipses" parciais do Sol são os trânsitos mais bem considerados ( ver trânsito de Deimos e Fobos de Marte). Trânsitos de Mercúrio e Vênus foram observados de Marte. Um trânsito da Terra será visto de Marte em 10 de novembro de 2084.

Visualizando

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Marte visto através de um telescópio amador de 16 polegadas, na oposição de 2020

A magnitude aparente média de Marte é +0,71 com um desvio padrão de 1,05. Como a órbita de Marte é excêntrica, a magnitude em oposição ao Sol pode variar de cerca de -3,0 a -1,4. O brilho mínimo é de magnitude +1,86 quando o planeta está próximo do afélio e em conjunção com o Sol. No seu mais brilhante, Marte (junto com Júpiter ) perde apenas para Vênus em luminosidade. Marte geralmente aparece distintamente amarelo, laranja ou vermelho. Quando está mais longe da Terra, está mais de sete vezes mais longe do que quando está mais próximo. Marte geralmente está perto o suficiente para uma visualização particularmente boa uma ou duas vezes em intervalos de 15 ou 17 anos. À medida que Marte se aproxima da oposição, ele inicia um período de movimento retrógrado , o que significa que parecerá se mover para trás em uma curva em loop em relação às estrelas de fundo. Esse movimento retrógrado dura cerca de 72 dias, e Marte atinge seu pico de luminosidade no meio desse intervalo.

O ponto em que a longitude geocêntrica de Marte é 180° diferente da do Sol é conhecido como oposição , que é próximo ao tempo de maior aproximação da Terra. O tempo de oposição pode ocorrer a até 8,5 dias da aproximação mais próxima. A distância na aproximação varia entre cerca de 54 e 103 milhões de km (34 e 64 milhões de milhas) devido às órbitas elípticas dos planetas , o que causa variação comparável no tamanho angular . A mais recente oposição a Marte ocorreu em 13 de outubro de 2020, a uma distância de cerca de 63 milhões de km (39 milhões de milhas). O tempo médio entre as sucessivas oposições de Marte, seu período sinódico , é de 780 dias; mas o número de dias entre as datas de sucessivas oposições pode variar de 764 a 812.

Marte entra em oposição da Terra a cada 2,1 anos. Os planetas entram em oposição perto do periélio de Marte em 2003, 2018 e 2035, com os eventos de 2020 e 2033 sendo particularmente próximos da oposição periélica. Marte fez sua maior aproximação da Terra e brilho aparente máximo em quase 60.000 anos, 55.758.006 km (0,37271925 UA; 34.646.419 mi), magnitude -2,88, em 27 de agosto de 2003, às 09:51:13 UTC. Isso ocorreu quando Marte estava a um dia de oposição e cerca de três dias de seu periélio, tornando-o particularmente fácil de ver da Terra. Estima-se que a última vez que chegou tão perto tenha sido em 12 de setembro de 57.617 aC , a próxima vez em 2287. Esta aproximação recorde foi apenas um pouco mais próxima do que outras aproximações recentes recentes.

Os telescópios ópticos terrestres são normalmente limitados a resolver características de cerca de 300 quilômetros (190 milhas) de diâmetro quando a Terra e Marte estão mais próximos por causa da atmosfera da Terra.

Na cultura

Ilustração de tripé marciano da edição francesa de 1906 de A Guerra dos Mundos por HG Wells

Marte é nomeado após o deus romano da guerra . Essa associação entre Marte e a guerra remonta pelo menos à astronomia babilônica , na qual o planeta recebeu o nome do deus Nergal , divindade da guerra e da destruição. Ele persistiu nos tempos modernos, como exemplificado pela suíte orquestral de Gustav Holst , The Planets , cujo famoso primeiro movimento rotula Marte como "o portador da guerra". O símbolo do planeta , um círculo com uma lança apontando para o canto superior direito, também é usado como símbolo do gênero masculino. O símbolo data o mais tardar do século 11, embora um possível antecessor tenha sido encontrado no grego Oxyrhynchus Papyri .

A ideia de que Marte foi povoado por marcianos inteligentes tornou-se difundida no final do século 19. As observações de "canali" de Schiaparelli combinadas com os livros de Percival Lowell sobre o assunto apresentaram a noção padrão de um planeta que era um mundo seco, resfriado e moribundo com civilizações antigas construindo obras de irrigação. Muitas outras observações e proclamações de personalidades notáveis ​​se somaram ao que foi chamado de "Febre de Marte". O mapeamento de alta resolução da superfície de Marte não revelou artefatos de habitação, mas a especulação pseudocientífica sobre vida inteligente em Marte ainda continua. Reminiscente das observações dos canali , essas especulações são baseadas em características de pequena escala percebidas nas imagens da espaçonave, como "pirâmides" e a " Face em Marte ". Em seu livro Cosmos , o astrônomo planetário Carl Sagan escreveu: "Marte se tornou uma espécie de arena mítica na qual projetamos nossas esperanças e medos terrestres".

A representação de Marte na ficção foi estimulada por sua dramática cor vermelha e pelas especulações científicas do século XIX de que suas condições de superfície poderiam sustentar não apenas a vida, mas também a vida inteligente. Isso deu lugar a muitas histórias de ficção científica envolvendo esses conceitos, como The War of the Worlds , de HG Wells , em que os marcianos procuram escapar de seu planeta moribundo invadindo a Terra, The Martian Chronicles , de Ray Bradbury , em que exploradores humanos destroem acidentalmente uma civilização marciana, bem como a série Barsoom de Edgar Rice Burroughs , o romance Out of the Silent Planet (1938) de CS Lewis e várias histórias de Robert A. Heinlein antes de meados dos anos sessenta. Desde então, as representações de marcianos também se estenderam à animação. Uma figura cômica de um marciano inteligente, Marvin, o Marciano , apareceu em Haredevil Hare (1948) como um personagem dos desenhos animados Looney Tunes da Warner Brothers , e continuou como parte da cultura popular até o presente. Depois que as espaçonaves Mariner e Viking retornaram fotos de Marte como ele realmente é, um mundo sem vida e sem canais, essas idéias sobre Marte foram abandonadas; para muitos autores de ficção científica, as novas descobertas inicialmente pareciam uma restrição, mas eventualmente o conhecimento pós- Viking de Marte tornou-se uma fonte de inspiração para obras como a trilogia de Marte de Kim Stanley Robinson .

Veja também

Notas

Referências

links externos