Cientistas recentemente capturaram uma rara visão das rigorosas condições do inverno que pairam sobre o polo norte de Marte. Dentro do vórtice polar do planeta, as temperaturas caem dramaticamente – muito mais frias do que o ar exterior – e a escuridão contínua do longo inverno marciano permite que os níveis de ozônio na atmosfera se elevem drasticamente.
“A atmosfera dentro do vórtice polar, desde perto da superfície até cerca de 30 quilômetros de altitude, é caracterizada por temperaturas extremamente frias, aproximadamente 40 graus Celsius mais frias do que fora do vórtice”, disse o Dr. Kevin Olsen da Universidade de Oxford, que apresentou os resultados na Reunião Conjunta EPSC-DPS2025 em Helsinque.
Nesses níveis extremos, a pequena quantidade de vapor de água na atmosfera de Marte congela e se deposita na capa de gelo polar. Essa mudança provoca um efeito marcante nos níveis de ozônio. Normalmente, o ozônio é destruído quando reage com moléculas formadas à medida que a luz ultravioleta do sol quebra o vapor de água. Mas quando o vapor se congela completamente, essas reações param. Sem nada para degradá-lo, o ozônio começa a se acumular dentro do vórtice.
“O ozônio é um gás muito importante em Marte – é uma forma de oxigênio muito reativa e nos diz quão rápida está acontecendo a química na atmosfera”, disse Olsen. “Ao entender quanto ozônio existe e quão variável ele é, sabemos mais sobre como a atmosfera mudou ao longo do tempo, e até mesmo se Marte já teve uma camada de ozônio protetora como a da Terra.”
O rover Rosalind Franklin da Agência Espacial Europeia, programado para ser lançado em 2028, buscará vestígios de vida antiga no planeta. Se Marte teve uma camada de ozônio protegendo sua superfície da radiação ultravioleta, essa barreira protetora poderia ter tornado o planeta muito mais habitável para a vida bilhões de anos atrás.
Como se Forma o Vórtice Polar de Marte
O vórtice polar de Marte se desenvolve como parte de seu ciclo sazonal, impulsionado pela inclinação axial de 25,2 graus do planeta. Assim como a Terra, o Planeta Vermelho experimenta mudanças sazonais, e à medida que o verão no hemisfério norte termina, um vórtice giratório se forma acima do pólo e persiste até a primavera.
No planeta Terra, o vórtice polar às vezes pode desestabilizar e deslocar-se para o sul, enviando ar frio para latitudes mais baixas. Um processo semelhante pode ocorrer em Marte, oferecendo aos pesquisadores valiosas oportunidades de estudar o interior do vórtice.
“Como os invernos no polo norte de Marte experimentam total escuridão, assim como na Terra, eles são muito difíceis de estudar”, diz Olsen. “Ao podermos medir o vórtice e determinar se nossas observações estão dentro ou fora do vórtice escuro, conseguimos realmente entender o que está acontecendo.”
Investigando o Vórtice
Olsen trabalha com o ExoMars Trace Gas Orbiter da ESA, que está orbitando Marte. Em particular, o Conjunto de Química Atmosférica (ACS) da sonda estuda a atmosfera de Marte observando a borda do planeta quando o Sol está do outro lado, iluminando a atmosfera. Os comprimentos de onda nos quais a luz solar é absorvida revelam quais moléculas estão presentes na atmosfera e quão alto acima da superfície elas se encontram.
No entanto, essa técnica não funciona durante a escuridão total do inverno marciano, quando o Sol não nasce sobre o polo norte. As únicas oportunidades de vislumbrar o interior do vórtice são quando ele perde sua forma circular, mas para saber exatamente quando e onde isso está acontecendo, são necessários dados adicionais.
Para isso, Olsen recorreu ao instrumento Mars Climate Sounder no Mars Reconnaissance Orbiter da NASA para medir a extensão do vórtice por meio de medições de temperatura.
“Procuramos uma queda repentina na temperatura – um sinal certo de que estávamos dentro do vórtice”, disse Olsen. “Comparar as observações do ACS com os resultados do Mars Climate Sounder mostra diferenças claras na atmosfera dentro do vórtice em comparação com o exterior. Esta é uma oportunidade fascinante para aprender mais sobre a química da atmosfera marciana e como as condições mudam durante a noite polar para permitir que o ozônio se acumule.”
