Astronomia & Astrofísica

Ref. nº 004
URANOMETRIA NOVA
2003.NOV.01

 

As calotas polares de Marte

Irineu Gomes Varella*

 

Algumas décadas após a invenção do telescópio e sua primeira utilização para a observação do céu feita por Galileu em 1610, os equipamentos ópticos já haviam evoluído muito. Telescópios maiores e com maior poder de resolução já estavam disponíveis em alguns observatórios da Europa na segunda metade do século XVII. Os primeiros relatos da existência de calotas polares em Marte aparecem nesse período: em 1666 com as observações de Marte feitas por Cassini no Observatório de Paris e em 1672 por Huygens, na Holanda. Ambos observaram a sua existência e as alterações que sofriam à medida que se sucediam as estações do anos em Marte: as calotas aumentavam de tamanho com a chegada do inverno em um hemisfério e diminuíam com a chegada concomitante do verão no hemisfério oposto

À semelhança do que ocorre na Terra, em Marte também há estações do ano. Como sabemos, as estações do ano na Terra decorrem do fato do eixo de rotação de nosso planeta encontrar-se inclinado em 23,5º em relação à uma reta perpendicular ao plano da órbita que nosso planeta descreve ao redor do Sol. A quantidade de luz e calor do Sol que chega aos hemisférios norte e sul varia ao longo do ano, produzindo as conhecidas alterações climáticas.

O eixo de rotação de Marte também é inclinado ( cerca de 25,2º ) em relação a uma reta perpendicular ao plano de sua órbita ao redor do Sol e, da mesma forma que ocorre na Terra, os hemisférios norte e sul de Marte também não recebem sempre a mesma quantidade de luz e calor ao longo do ano marciano.

Os primeiros astrônomos que observaram as calotas polares de Marte acreditaram que elas eram constituídas de gelo e neve de água e durante muito tempo essa foi a crença geral. No final do século XIX, o astrônomo norte-americano Percival Lowell propôs que sua constituição poderia ser predominantemente de dióxido de carbono ou, melhor ainda, gelo seco ( CO2 ), idéia que ele mesmo abandonou alguns anos mais tarde, em favor da composição aquosa. Com as sondas Mariner ficou comprovado que o CO2 é o constituinte predominante do gelo polar em Marte e, também, de sua atmosfera.

A rápida diminuição no tamanho da calota polar com a aproximação do verão, observada e relatada por inúmeros astrônomos durante os últimos séculos, é resultado do fato que, ao se descongelar, o CO2 não passa pela fase líquida como a água, passando diretamente ao estado gasoso. Já havia sido observado, também, que mesmo em pleno verão em um determinado hemisfério marciano, a calota polar não desaparecia por completo. Sempre restava uma pequena porção dela. Essa pequena calota é constituída de água congelada.

Na pressão atmosférica reinante na superfície de Marte, a água se congela a 190K ( - 83º C ) e o CO2 ao redor de 150K ( -123º C ). Desta forma, com a chegada do inverno em um dado hemisfério e a conseqüente diminuição da temperatura, a água congela primeiro e o CO2 posteriormente, depositando-se sobre a camada de água congelada.

Na aproximação do verão ocorre o inverso: o aquecimento gradual provoca, em primeiro lugar, a mudança de fase do CO2 que, sem passar pela fase líquida, produz o aparecimento de um intenso e enorme nevoeiro envolvendo toda a região polar. A temperatura nos pólos de Marte durante o período do verão, não atinge valores que permitam produzir o descongelamento da água, de modo que uma calota de gelo de menores proporções persiste nessa região.

 

* Diretor do Planetário e Escola Municipal de Astrofísica de São Paulo, no período de 1980 a 2002.