Marte

Marte é o quarto planeta a contar do Sol e é o último dos quatro planetas telúricos no sistema solar, situando-se entre a Terra e a cintura de asteróides, a 1,5 UA do Sol (ou seja, a uma vez e meia a distância da Terra ao Sol). De noite, aparece como uma estrela vermelha, razão por que os antigos romanos lhe deram o nome de Marte, o deus da guerra. Os chineses, coreanos e japoneses chamam-lhe "Estrela de Fogo"^[1]^[2], baseando-se nos cinco elementos da filosofia tradicional oriental. Executa uma volta em torno do Sol em 687 dias terrestres (quase dois anos terrestres).

Marte é um planeta com algumas afinidades com a Terra: tem um dia com uma duração muito próxima do dia terrestre e o mesmo número de estações.

Marte tem calotas polares que contêm água e dióxido de carbono gelados, a maior montanha do sistema solar - o Olympus Mons, um desfiladeiro imenso, planícies, antigos leitos de rios secos, tendo sido recentemente descoberto um lago gelado. Os primeiros observadores modernos interpretaram aspectos da morfologia superficial de Marte de forma ilusória, que contribuíram para conferir ao planeta um estatuto quase mítico: primeiro foram os canais; depois as pirâmides, o rosto humano esculpido, e a região de Hellas no sul de Marte que parecia que, sazonalmente, se enchia de vegetação, o que levou a imaginar a existência de marcianos com uma civilização desenvolvida. Hoje sabemos que poderá ter existido água abundante em Marte e que formas de vida primitiva podem, de facto, ter surgido.

Mitologia

Marte é um planeta conhecido desde a antiguidade e na mitologia helénica representa Ares, o deus da fúria e da guerra, devido à sua coloração avermelhada. O povo romano, que herdou muito da sua cultura da Grécia, chamou-lhe de Marte, nome por que hoje conhecemos, quer o deus, quer o planeta.

Outras civilizações observavam também Marte no céu nocturno: os egípcios conheciam-no como "Her Deschel" ou "O Vermelho". Já para os babilónios, Marte era "Nergal" ou "A Estrela da Morte".

História de observação e exploração

Comparação do tamanho dos planetas (da esquerda para a direita): Plutão, Vênus, Terra e Marte.

Marte é conhecido desde a antiguidade, e destaca-se no céu pelo seu aspecto avermelhado; devido a isso é conhecido como o "O Planeta Vermelho". Os babilónios já faziam observações cuidadosas do que eles chamavam de Nergal (A Estrela da Morte), mas tudo o que viam tinham propósitos exclusivamente religiosos. Os gregos são os primeiros a fazer observações mais racionais e identificaram Marte como sendo uma das cinco estrelas errantes (planetas) do céu. O astrónomo grego Hiparco (160 - 125 a.C.) verificou que Marte nem sempre se movia de oeste para leste. Ocasionalmente, o planeta invertia o seu caminho no céu para a direcção contrária; para depois voltar a deslocar-se normalmente; esta característica tornava a procura do planeta muito difícil e era contrária à teoria vigente de que a Terra era o centro do universo.

As observações do movimento aparente de Marte feitas por Tycho Brahe (1546 - 1601) permitiram a seu discípulo Johannes Kepler descobrir as leis dos movimentos dos planetas, que deram suporte à teoria heliocêntrica de Copérnico.

sítio da Viking Lander 1 em Chryse Planitia.

Em 1655, Christiaan Huygens faz experimentações com novos óculos e nesse mesmo ano constrói um bom telescópio com uma ampliação de 50x. Em 1659, quando Marte se encontrava em oposição, Huygens decide ver Marte com o seu telescópio e distingue manchas no disco do planeta e no seu esboço faz uma marca em forma de V, o que é hoje identificado como Syrtis Major. Huygens notou que a marca se movia, e assim calculou a rotação do planeta, anotando no seu diário: «A rotação de Marte, como a da Terra, parece ter um período de 24 horas.»

O ano de 1877 foi um ano-chave para os estudos do planeta, já que Marte se encontrava numa oposição muito mais próxima da Terra. E assim, o astrónomo norte-americano Asaph Hall descobre os satélites naturais de Marte: Fobos e Deimos; e o italiano Giovanni Schiaparelli dedicou-se a cartografar cuidadosamente o planeta; com efeito, ainda hoje se usa a nomenclatura criada por ele para os nomes das regiões marcianas: Syrtis Major, Noachis, Solis Lacus, entre outros nomes. Já a nomenclatura das observações de Marte na Madeira em Agosto e Setembro de 1877 por Nathaniel Green não prevaleceram. Essa nomenclatura tinha nomes mais antigos e honrava personalidades da astronomia.

Schiaparelli também acreditou que observava umas linhas finas em Marte, a que baptizou de canali (canais). Em inglês a palavra foi traduzida como canals em vez de channels, o que implicava algo de artificial, o que despertou a mente do aristocrata norte-americano Percival Lowell que se dedicou a especular sobre vida inteligente em Marte. Lowell estava tão entusiasmado que montou o seu próprio observatório. As suas observações convenceram-no que Marte era um planeta que estava a secar, e que existia uma antiga civilização marciana que construiu esses canais para drenar as calotas polares e enviar água para as cidades sedentas.

Essa ideia de uma civilização marciana passou para a imaginação popular. H.G. Wells escreve A Guerra dos Mundos em 1898 em que a Terra seria invadida por marcianos que usavam armas poderosas. Em 1938, Orson Welles fez uma adaptação do conto para a rádio o que causou o pânico generalizado e que levou a que algumas pessoas fugissem e outras afirmarem que sentiam o cheiro do gás venenoso lançado pelos marcianos ou que viam luzes ao longe, da luta dos marcianos para se apoderarem da Terra.

Mais tarde, provou-se que a grande maioria dos canais eram apenas uma ilusão de óptica. Na década de 1950, já quase ninguém acreditava em vida inteligente em Marte, mas muitos estavam convencidos da existência de musgos e líquenes primitivos.

Em plena Guerra Fria, em que as potências da época se envolveram numa corrida espacial, os soviéticos são os primeiros a tentar enviar sondas a Marte para descobrir o que se passava no planeta, mas nenhuma delas teve sucesso. Os norte-americanos foram logo de seguida e o sucesso chegou com a segunda tentativa através da sonda Mariner 4 que, em 1965, orbita Marte e consegue tirar a primeira fotografia próxima do planeta, mas de muito fraca qualidade. Os soviéticos só conseguiram fazer pousar uma sonda em Marte em 1974.

A 20 de Julho de 1976, a sonda norte-americana Viking I pousa em Chryse Planitia, uma planície circular na região equatorial norte de Marte, perto de Tharsis, e tira a primeira fotografia da superfície. A sonda gémea, a Viking II pousa a 3 de Setembro do mesmo ano em Utopia Planitia. Estas duas sondas operaram durante anos, até que as suas baterias falharam. Com esta missão, as ideias de uma civilização marciana e de vida primitiva ao nível de musgos foram postas de lado, mas dúvidas quanto a existência de bactérias continuaram a persistir.

A sonda Mars Pathfinder chega a Marte a 4 de Julho de 1997 e pousa em Chryse Planitia, na região de Ares Vallis, libertando um pequeno veículo robô que explorou e investigou diferentes rochas, verificando a origem vulcânica de uma ou a erosão causada pelo vento ou pela água de outras. Entretanto, a sonda de pouso enviou mais de 16 500 imagens e fez 8,5 milhões de medições à pressão atmosférica, temperatura e velocidade do vento. A 11 de Setembro do mesmo ano, chega a sonda Mars Global Surveyor, e a sua missão consistiu em fotografar o planeta com uma resolução muito maior que as missões anteriores conseguiriam fazer.

Marte visto pelo robô Spirit.

A Agência Espacial Europeia (ESA) entra na corrida enviando a sonda orbital Mars Express ao planeta vermelho. Esta chega a Marte no final de 2003, e lança um robô para explorar a superfície, mas o dispositivo não deu sinais de funcionamento após a chegada ao planeta vermelho. Já a sonda orbital tem sido marcada pelo sucesso, especialmente no que toca às descobertas envolvendo a água. De destacar a descoberta, em meados de 2005, do primeiro lago gelado encontrado no planeta.

Outras missões mais recentes bem sucedidas são as dos robôs de exploração "Spirit" (Espírito) e seu irmão gémeo "Opportunity" (Oportunidade) que exploram Marte desde Janeiro de 2004.

O robô Spirit pousou na grande e intrigante cratera Gusev. O robô Opportunity pousou em Meridiani Planum, no pólo norte. Apesar de Meridiani Planum ser uma planície, sem campos de rochas, o robô Opportunity rolou para a pequena cratera Eagle com apenas 20 metros de diâmetro. A parede da cratera tinha uma formação rochosa intrigante com rochas colocadas em camadas, que podem ter várias origens desde depósitos de cinza vulcânica a sedimentos causados pelo vento ou água. Depois de pesquisas feitas pelo robô a sedimentos, a NASA chega à conclusão que a Opportunity pousou numa antiga costa de um antigo mar salgado em Marte.

Todas estas missões foram feitas por máquinas e não pelo homem. Várias pessoas já avançaram em defesa das missões tripuladas a Marte como o próximo passo lógico. Por causa da distância entre Marte e a Terra, a missão traria mais riscos e seria mais cara que as viagens à Lua, apesar de muitos acreditarem serem bem mais proveitosas que o envio de robôs. Seriam necessários mantimentos e combustível para uma viagem de ida e volta de 2 a 3 anos. Uma proposta chamada «Mars Direct» é tida como o plano mais prático e menos dispendioso para uma missão a Marte com seres humanos.

A concepção de um artista da terraformação de Marte.

A Agência Espacial Europeia tem como objectivo o envio de uma missão humana a Marte no ano 2030, como parte do seu Programa Aurora. Já os norte-americanos pretendem voltar à Lua em 2015, abrindo caminho para missões a Marte no futuro.

Nos últimos séculos, alguns cientistas acreditavam e acreditam que Marte é um forte candidato para a terraformação e colonização humana. A criação de uma colónia em Marte faria reduzir os custos da viagem e dificuldades técnicas da exploração humanas no planeta. Para terraformar Marte ter-se-ia que construir a atmosfera e aquecê-la. Uma atmosfera mais grossa de dióxido de carbono e outros gases de efeito-estufa iria aprisionar a radiação solar e ambos os processos construir-se-iam um ao outro. As fábricas que na Terra produzem gases nocivos ao planeta, em Marte teriam um efeito de terraformação, caso fossem construídas grandes fábricas. Além disso seriam necessárias plantas e outros organismos geneticamente alterados de forma a diversificar os gases da atmosfera.

Geologia planetária

Dunas em Marte numa cratera.

Montes Twin Peaks em Ares Vallis, pela Pathfinder.

A ciência que estuda Marte é a areologia (de Ares, o deus grego da guerra). Em comparação com o globo terrestre Marte tem 53% do diâmetro, 28% da superfície e 11% da massa; é assim um mundo bem menor que a Terra. Como os oceanos cobrem cerca de 71% da superfície terrestre e Marte carece de mares, as terras de ambos os mundos têm aproximadamente a mesma superfície.

A composição da superfície é fundamentalmente de basalto vulcânico com um alto conteúdo em óxidos de ferro que proporcionam o vermelho característico da superfície. Pela sua natureza, assemelha-se com a limonite, óxido de ferro muito hidratado. Assim como na crosta da Terra e da Lua predominam os silicatos e os aluminatos, no solo de Marte são preponderantes os ferrosilicatos. Os seus três principais constituintes são, por ordem de abundância, o oxigénio, o silício e o ferro.

Marte é formado por rocha sólida, embora o núcleo seja constituído por rocha e ferro fundido. Assim deverá ter um grande núcleo de ferro. Marte tem um campo magnético menor que o da lua Ganímedes de Júpiter e é, apenas, 2% do campo magnético da Terra.

Topografia geral

Mapa topográfico de Marte. Pode-se ver Olympus Mons, um ponto algo branco a oeste e isolado, seguindo para sudeste os três Tharsis Montes, Valles Marineris a este de Tharsis, e a cratera Hellas no hemisfério sul.

A topografia marciana é notável: as planícies do norte, que foram alisadas por torrentes de lava, contrastam com o terreno montanhoso do sul, sulcado por antigas crateras. A superfície marciana vista da Terra é consequentemente dividida em dois tipos de terreno, com albedo diferente.

O Sul de Marte é velho, alto, e escarpado com crateras semelhantes à da Lua, contrasta bastante com o Norte que é jovem, baixo e plano. Vastitas Borealis é a mais vasta planície do Norte e circunda o planalto gelado chamado Planum Boreum e as dunas extensas de Olympia Undae no pólo norte. As planícies dão lugar aos planaltos e às terras extensas da zona do equador e do hemisfério sul. Dos poucos planaltos do norte, destaca-se Syrtis Major que é das marcas mais visíveis a partir da Terra. Lunae Planum a norte do desfiladeiro Valles Marineris e Daedalia Planum a sul dos Montes de Tharsis são os mais extensos planaltos de Marte. São características menores da morfologia da superfície, a presença de pequenas colinas semelhantes a dunas e de uma espécie de canais cavados que têm todo o aspecto de leitos de rios já secos.

Em 1858, Angelo Secchi, um dos primeiros observadores, acreditou que existiam continentes e mares. As "Terrae" (singular: "Terra") são terrenos variados e extensos e muitas eram chamadas de continentes nos primeiros mapas, e outras até de mares, a maior das quais é Terra Cimmeria no hemisfério Sul. No total, Marte possuiu onze terrae (organizados por longitude): Margaritifer, Xanthe, Tempe, Aonia, Sirenum, Cimmeria, Promethei, Tyrrhena, Sabaea, Noachis e Arabia.

Através das fotografias tiradas de órbita vêem-se muitas crateras, mas não estão uniformemente repartidas pelo planeta; existindo poucas áreas onde há um grande número de crateras colossais (maiores que 300 km em diâmetro), nomeadamente no sul; outras áreas na mesma região possuem algumas pequenas crateras e toda a região norte tem muito poucas crateras. Assim se pôde fazer um mapa da idade das superfície de Marte, dividido em três períodos: Noachiano, Hesperiano e Amazoniano. Estes nomes são retirados de regiões marcianas identificadas como sendo originadas de uma dessas épocas.

Mapa de Marte, construído pela NASA a partir de fotografias do Hubble.

Durante o Período Noachiano, a superfície de Marte estava coberta com crateras de várias dimensões (grandes e pequenas). No período seguinte, a superfície foi coberta por crateras de menor dimensão. Durante o Período Amazoniano parte da superfície (essencialmente o Norte) foi coberta por lava, quer através de vulcões visíveis, quer através de fendas. No entanto, desconhece-se como era a superfície do Norte no final do Período Hesperiano. Os meteoritos que causaram as crateras Hellas, Isidis e Argyre eram tão grandes que era pouco provável que existissem muitas mais destas crateras durante o Período Noachiano.

A diferença entre o ponto mais alto e o ponto mais baixo de Marte é de 31 km (do topo de Olympus Mons a uma altitude de 27 km ao fundo da cratera de Hellas que se encontra a 4 km de profundidade. Em comparação, a diferença entre os pontos mais alto e mais baixo da Terra (o monte Evereste e o Fosso das Marianas) é de apenas 19,7 km.

Os vulcões gigantescos

O gigantesco Olympus Mons, o maior vulcão do sistema solar.

Os vulcões em Marte são divididos em três tipos: "Montes", "Tholis" e "Paterae". Os "Montes" (singular "mons") são muito grandes, provavelmente basálticos e de leves inclinações. Os "Tholis" (singular "Tholus") ou abóbadas são menores e mais íngremes que os montes, com um aspecto abobadado. Os vulcões "Paterae" (singular "patera") são muito variados; com inclinações muito rasas e caldeiras complexas; muitos têm ainda canais radiais nos flancos.

Olympus Mons (Monte Olimpo) é um vulcão extinto com 25 km de altura, 600 quilómetros de diâmetro na base e uma caldeira de 60 quilómetros de largura. Tem um declive suave. Assim, é a maior montanha do sistema solar e é mais de três vezes maior que o monte Evereste (8848 m - China;Nepal), tem mais de 13 vezes a altura da Serra da Estrela (2000 m - Portugal) e 9 vezes a altura do Pico da Neblina (3000 m - Brasil). O vulcão extinguiu-se há um milhão de anos atrás e encontra-se numa vasta região alta chamada Tharsis que com Elysium Planitia contém vários vulcões gigantescos, que são cerca de 100 vezes maiores que aqueles encontrados na Terra.

Um dos maiores vulcões, Arsia Mons tem os lados ligeiramente inclinados, construídos sucessivamente por fluidos de lava de uma única abertura. Arsia Mons é o vulcão mais a sul em Tharsis e tem cerca de 9 km de altura e a sua caldeira tem 110 km, a maior cadeira entre os vulcões marcianos. A norte deste vulcão, situa-se o vulcão Pavoris Mons (7 km de altura), e a norte desse encontra-se Ascraeus Mons que tem mais de 11 km de altura. Ascraeus, Pavonis e Arsia formam um grupo de vulcões conhecidos como Tharsis Montes que se encontram a sudeste de Olympus Mons.

Conforme os resultados da Mars Express, o vulcão Hecates Tholus terá tido uma grande erupção há cerca de 350 milhões de anos. Este vulcão localiza-se em Elysium Planitia e tem um diâmetro de 183 km; a erupção criou uma caldeira e duas depressões aparentemente cheias de depósitos glaciais, incluindo gelo. Hecates Tholus é o vulcão mais a norte de Elysium; os outros são Elysium Mons e Albor Tholus. O pico da actividade vulcânica em Marte terá sido há cerca de 1500 milhões de anos.

As imagens da Mars Express mostraram também o que parecem ser cones vulcânicos na região do pólo Norte sem nenhuma cratera à volta, o que sugere que tiveram erupção muito recente, o que levou alguns cientistas a acreditar que o planeta poderá ainda ser geologicamente activo. Poderão existir entre 50 a 100 destes cones com 300 a 600 metros de altura cobrindo uma região do pólo Norte com um milhão de quilómetros quadrados; parte da região de Tharsis também tem características semelhantes. Estes aspectos na superfície podem ter sido o resultado de antigas elevações que tenham sofrido erosão pelo vento, mas julga-se que isto é pouco provável devido à inexistência de crateras e aspectos originados pelo vento naquela região.

Alba Patera é uma vulcão único em Marte e no sistema solar, localiza-se a norte de Tharsis, numa região de falhas que surge em Tharsis e se estende para norte. Alba Patera é muito grande com mais de 1600 km de diâmetro, tem uma caldeira central, mas tem uma altura de apenas 3 km, no seu ponto mais alto. Possui canais nos flancos, e a maioria deles têm 100 km de comprimento, alguns chegam a ter 300 km, sugerindo que a lava fluiu por longos períodos de tempo.

No entanto, os vulcões marcianos são pouco numerosos, mas são testemunhas do passado violento e vulcânico daquela zona, mas são largamente maiores que a maior montanha de origem vulcânica na Terra: o Kilimanjaro (5895 m) em África. As áreas vulcânicas ocupam cerca de 10 por cento da superfície do planeta. Algumas crateras mostram sinais de erupção recente e têm lava petrificada nos cantos.

Os abismos

Valles Marineris

Os vulcões encontram-se a leste e oeste do maior sistema de desfiladeiros do sistema solar, Valles Marineris (que significa "Os vales da Mariner", conhecida como Agathadaemon nos antigos mapas de canais), com 4000 km de comprimento e 7 km de profundidade. A extensão de Valles Marineris equivale à extensão da Europa e estende-se por um quinto da superfície do planeta Marte, desde a região de Noctis Labyrinthus a oeste até ao terreno caótico a este. O Grand Canyon nos EUA não passaria de um pequeno arranhão quando comparado com este abismo. Valles Marineris formou-se pelo colapso do terreno causado pelo inchamento da área vulcânica de Tharsis, no outro lado do planeta.

Ma'adim Vallis (Ma'adim significa Marte em Hebreu) é um grande desfiladeiro com cerca de 700 km e, também, claramente maior que o Grand Canyon. Tem 20 km de largura e 2 km de profundidade em alguns locais. Pensa-se que Ma'adim Vallis terá sido inundado por água líquida no passado.

Crateras

O robô Opportunitty fotografa pequeníssimas crateras (cerca de 30,5 cm de diâmetro e 1 cm de profundidade) em Meridiani Planum.

No hemisfério Sul existe um velho planalto de lava basáltica semelhantes aos «mares» da Lua, e coberta por crateras do tipo lunar. No entanto, a paisagem marciana difere da nossa lua, devido à existência de uma atmosfera. Em particular, o vento carregado de poeira foi produzindo um efeito de erosão ao longo do tempo, e que arrasou muitas crateras, apesar de ainda conter um número considerável. Assim, por conseguinte, existem muito menos crateras que na Lua, apesar de se situar mais perto da cintura de asteróides. A maior parte das crateras que resistiram estão mais ou menos devastadas pela erosão. Muitas das crateras mais recentes têm uma morfologia que sugere que a superfície estava húmida quando ocorreu o impacto.

Grande parte destas crateras localizam-se no hemisfério sul. A maior é Hellas Planitia nesse hemisfério, tem 6km de profundidade e 2000 km de diâmetro e está coberta por areia alaranjada e é tratada como uma planície tal como outras enormes crateras antigas e planas.

Algumas crateras menores têm nomes de cidades e vilas da Terra, como por exemplo: a crateras Aveiro e Lisboa com nomes de cidades portuguesas, a cratera Mafra, Caxias e Viana com nomes de cidades brasileiras, e as crateras Longa e Santaca em honra de localidades em Angola e Moçambique, respectivamente. Em Marte, as crateras de maior dimensão são dedicadas a personalidades, assim a cratera Schiaparelli é a maior cratera (se desconceituarmos as crateras grandes e antigas) com 471 km de diâmetro. No hemisfério sul, a cratera Magalhães é uma cratera de dimensão considerável com 105 km de diâmetro e dedicada ao navegador português Fernão de Magalhães.

Atlas de Marte

A atmosfera e o clima

Fotografia do pôr-do-Sol em Marte pelo Rover Spirit na cratera Gusev.

A atmosfera marciana é uma atmosfera rarefeita de dióxido de carbono, mas no passado teria sido abundante. Apesar disto, Marte apresenta muitas particularidades curiosas, como neve carbônica, calotas polares de gelo seco, tempestades de poeira e redemoinhos.

Ao contrário do céu azul da Terra, Marte tem um céu amarelo-acastanhado, excepto durante o nascer e o pôr-do-sol, quando adquire uma tonalidade rosa e vermelha. Se a atmosfera fosse limpa de poeira, o céu de Marte seria tão azul como o da Terra. Em alturas em que há menos poeira, a cor do céu é então mais próxima do azul da Terra.

Em Marte, as auroras são diferentes das observadas no resto do sistema solar. Ao contrário do que sucede na Terra, não ocorrem nos pólos como na Terra, devido à inexistência em Marte de um campo magnético global. Assim, as auroras acontecem onde existem anomalias magnéticas na crosta marciana, que são restos dos dias nos quais Marte tinha um campo magnético.

Composição

A pressão atmosférica na superfície é de cerca 750 pascais, cerca de 0,75 por cento da média da Terra. Contudo, a pressão atmosférica varia ao longo do ano devido à dissipação durante o Verão do dióxido de carbono congelado nos pólos, tornando a atmosfera mais densa. Além disso, a atmosfera tem 11 km de altura, maior que os 6 km da Terra. A atmosfera marciana é composta por 95 por cento dióxido de carbono, 3 por cento N₂, 1,6 por cento Árgon, e possui vestígios de oxigénio e vapor de água.

Em 2003, descobriu-se metano na atmosfera, com uma concentração de cerca 11±4 ppb por volume. A presença do metano em Marte é muito intrigante, já que é um gás instável e indica que existe (ou existiu nos últimos cem anos) uma fonte do gás no planeta. A actividade vulcânica, o impacto de cometas e a existência de vida sob a forma de microrganismos estão entre as possíveis causas ainda não comprovadas. O metano aparece em certos pontos da atmosfera, o que sugere que é rapidamente quebrado, logo poderá estar a ser constantemente libertado para a atmosfera, antes que se distribua uniformemente pela atmosfera. Foram feitos planos recentemente para procurar gases "companheiros" que podem sugerir as fontes mais prováveis; a produção biológica de metano na Terra tende a ser acompanhada por etano, enquanto a produção vulcânica tende a ser acompanhada por dióxido de enxofre.

O dia e as estações do ano

Marte tem estações do ano, mas estas duram o dobro das estações na Terra; o ano marciano é também o dobro do terrestre (cerca de 1 ano e 11 meses terrestres). Já a duração do dia em Marte (sol) é pouco diferente do da Terra: 24 horas, 39 minutos e 35 segundos .

A fina atmosfera não consegue segurar o calor e é a causa das baixas temperaturas em Marte, sendo 20 graus positivos a temperatura mais alta que atinge. Contudo, não existem dados suficientes que permitam conhecer a evolução ao longo do ano marciano nas diferentes latitudes e, muito menos, as particularidades regionais. Além de se encontrar mais afastado do Sol que a Terra e da sua atmosfera ser ténue, há a notar a baixa condutividade térmica do solo marciano e uma diferença mais pronunciada que a Terra no que toca à variação das temperaturas diurna e nocturna.

A temperatura à superfície depende da latitude e apresenta variações entre as diferentes estações do ano. A temperatura média à superfície é de cerca de -55 °C. A variação da temperatura durante o dia é muito elevada já que se trata de uma atmosfera bastante ténue.

No Verão em Marte, a temperatura média atinge os -36 graus antes do nascer do dia. Pela tarde, atinge os -31 graus, por vezes a média pode chegar aos -45 graus e são raras as temperaturas superiores a zero graus, mas que podem alcançar os 20 °C ou mais no equador. No entanto, a temperatura mínima pode descer até aos 80 graus negativos. No Inverno, as temperaturas descem até aos -130 graus nos pólos e chega mesmo a nevar. Mas trata-se de neve carbónica, já que o carbono é o principal constituinte da atmosfera. A temperatura mais baixa registada em Marte foi de -187 graus e a mais alta, em pleno Verão e quando o planeta se encontrava mais próximo do Sol, foi de 27 °C.

As calotas polares

Marte com as suas calotas polares, semelhantes às da Terra, mas constituídas essencialmente por gelo seco, havendo pouco gelo de água.

Os pólos estão cobertos por calotas polares formadas por gelo seco (dióxido de carbono congelado) e gelo de água. Estas calotas tornam-se menores na Primavera e chegam a desaparecer durante o Verão, devido ao aumento da temperatura. As calotas polares mostram uma estrutura estratificada com capas alternantes de gelo e diferentes quantidades de poeira escura. Não se tem a certeza sobre o que causa a estratificação, mas pode ser devido a mudanças climática relacionadas com variações a longo prazo da inclinação do equador marciano em relação ao plano da órbita. As diferentes estações do ano nas calotas produzem mudanças alterações na pressão atmosférica global que se calcula em cerca de 25%.

O vapor de água move-se de um pólo para o outro com a mudança climática entre o Verão e o Inverno, ajudando não só na criação de calotas semelhantes à da Terra, mas também nuvens de cirrus, compostas por gelo (de água) e que foram fotografados pelo rover Opportunity em 2004[1].

Quando chega o inverno e com a chegada de temperaturas inferiores a -120 °C, o depósito de gelo é coberto por um manto de neve carbónica que se produz com a congelação da atmosfera de dióxido de carbono.

No Verão austral, o dióxido de carbono congelado evapora por completo, deixando uma capa residual de gelo de água. Em cem anos de observação, a calota polar austral já desapareceu duas vezes por completo, enquanto a do Norte nunca desapareceu por completo. Mesmo que o clima do hemisfério Sul seja mais rigoroso, a Primavera e o Verão do hemisfério Sul ocorrem quando o planeta está no perélio, assim as temperaturas máximas acontecem no hemisfério sul, o que leva a que a calota sofra bastante. O Inverno no sul é também mais frio, devido ao planeta encontrar-se no afélio.

A Mars Global Surveyor determinou em 1998 que a massa total de gelo da calota polar norte equivale a metade do gelo que existe na Groenlândia. O gelo do pólo Norte assenta-se sobre uma grande depressão de terreno, estando coberto por gelo seco. A calota gelada parece elevar-se abruptamente desde o terreno adjacente, emparedado e acabando por ser uma grande meseta de gelo. Nos cantos da calota, O gelo apresenta bandas claras e escuras que podem indicar processos de sedimentação.

Tempestades de areia

Apesar da atmosfera ténue, formam-se manchas de nuvens e nevoeiro e ventos intensos varrem poeiras, tornando o céu rosado. Essa poeira residual na atmosfera tornava grandes partes escuras, que se pensava serem vegetação e intrigou os astrónomos durante mais de um século. Ocasionalmente e de forma repentina, todo o planeta é submergido por uma tempestade maciça de poeira que pode persistir durante semanas ou até meses. Estas tempestades são mais frequentes durante o perélio da órbita do planeta e no hemisfério sul, quando ali é final da Primavera, estas tempestades são causadas por ventos na ordem dos 150 km/h. As tempestades têm origem na diferença de energia que o planeta recebe do Sol no afélio e no perélio. Quando Marte se encontra perto do perélio da sua órbita, a temperatura eleva-se no hemisfério Sul no final da Primavera e porque se encontra mais perto do Sol, o solo perde humidade.

Redemoinho de poeira fotografado pelo rover Spirit.

Em certas regiões, especialmente entre Noachis e Hellas, desencadeia-se uma tempestade local violenta que arranca do solo seco imponentes massas de poeira. Esta poeira, por ser muito fina, eleva-se a grandes altitudes e, em semanas, cobre o solo todo do hemisfério, ou até mesmo a totalidade do planeta.

A poeira em suspensão na atmosfera causa uma neblina amarela que escurece os aspectos mais marcantes do planeta. Ao tapar o sol, as temperaturas máximas diminuem, mas como é criada uma manta que impede a dissipação do calor, as temperaturas mínimas aumentam. Em consequência, a oscilação térmica diurna diminui de forma drástica. Assim acontece em 1971, as tempestades impossibilitaram durante um certo tempo as observações que deveriam efectuar as duas sondas norte-americanas Mariner e as duas sondas soviéticas Mars que tinham acabado de chegar a Marte.

Redemoinhos de poeira foram primeiramente fotografados pelas sondas Viking na década de 70 do século XX. Em 1997, a Pathfinder detectou um redemoinho. Estes redemoinhos podem ser até cinquenta vezes mais largo e até dez vezes mais altos que os terrestres. O veículo robô Spirit fotografou várias imagens a partir do chão de redemoinhos de poeira.

Hidrografia

Formações rochosas microscópicas indicam sinais antigos de água. Fotografia tirada pelo rover Opportunity.

O ciclo da água em Marte é diferente do da Terra devido à pressão atomosférica ser tão baixa: a água encontra-se no solo, em forma de gelo, à temperatura de -80 °C, mas quando a temperatura se eleva, o gelo converte-se em vapor sem passar ao estado líquido.

Marte à primeira vista parece um imenso deserto, e que sempre foi assim. No entanto, imagens de sondas que observaram o planeta detectaram vários leitos de rios secos. Mais recentemente descobriu-se um lago gelado à superfície e sugeriu-se a existência de gelo subterrâneo, em que em, pelo menos um local, a existência de um mar de gelo. Com a confirmação da existência de água congelada no subsolo do planeta, alguns supõem que esta água possa sustentar micróbios marcianos.

Antigos canais e lagos

Existem dois tipos de canais (não confundir com os canais de Schiaparelli) em Marte os que são produzidos correntes e os que são originados por água que emerge debaixo da superfície. Estes canais antigos ainda são vísiveis nas imagens obitdas pelas sondas que exploraram o planeta.

Os canais produzidos por correntes são pequenos com menos de 20 km de comprimento, e encontram-se nas terras altas e nas beiras das crateras. Pensa-se que terão sido formadas quando água subterrânea ocasionalmente chegava à superfície.

Os canais de correntes estão associados com cheias catastróficas numa escala maior, bem maiores que as cheias já registradas na história geológica da Terra. Estas cheias podem ter sido originadas a partir de gelo derretido.

Antigos canais de rios desaguavam em Valles Marineris, indicando que este imenso desfiladeiro esteve outrora inundado, causando a sedimentação em camadas que se encontra no interior do desfiladeiro. Nesta região e em outras regiões como na cratera Schiaparelli (de 450 km de diâmetro), a presença de canais que desaguavam dentro das crateras leva a se supor que se formavam pequenos lagos de água dentro destas.

Fotografia tirada pelo rover Spirit a partir de um pequeno rochedo no meio da cratera Gusev que mostra a planície interior da cratera e a respectiva parede ao fundo, no horizonte.

Ma'adim Vallis é um outro grande desfiladeiro e pensa-se que terá sido esculpido por água líquida no passado com pequenos canais ao longo das paredes do desfiladeiro. Nestes canais, a água subterrânea se dissolvia parcialmente e levava a que a rocha caísse em depósitos e fosse levada por outros processos de erosão. Ma'adim localiza-se numa região baixa no sul e que se pensa que, no passado, contivesse um grande número de lagos a norte da cratera Gusev perto do equador.

O Ares Vallis, um dos maiores canais de escoamento de Marte, atravessa a região em direcção a Xanthe Terra, a noroeste; onde se localizam os grandes canais Tiu, Simud e Shalbatana, regiões das quais fotos a partir do espaço revelaram "ilhas" em forma de lemniscata e planícies aluviais que sugerem as grandes inundações que tiveram lugar em Marte. Estes aspectos têm origem na parte oeste de Margaritifer Sinus, numa região acidentada e desordenada conhecida como «Terreno Caótico». A inundação que aqui teve lugar ocorreu em escala titânica, muito maior que qualquer uma verificada na Terra.

A cratera Gusev que tem cerca de 170 km de diâmetro, e foi formada há cerca de 3 a 4 mil milhões de anos, parece ter sido um antigo lago, já que se encontra coberto por sedimentos até quase um quilómetro de profundidade. Certas formações do terreno na boca de Ma'adim Vallis, na entrada da cratera Gusev, assemelham-se aos deltas de rios terrestres. Estas formações na Terra levam centenas de milhares de anos a serem formadas, sugerindo que a água corria em Marte por longos períodos de tempo. Imagens tiradas da órbita indicam que terá existido um lago de dimensões bastante significativas perto da fonte de Ma'adim Vallis que seria a origem dessa água. Não se sabe se a água corria lenta e continuamente, com grandes enchentes esporádicas, ou se seria uma combinação destes padrões.

Os mares perdidos

Entre as descobertas pelo rover Opportunity está a presença de hematita em Marte na forma de pequenas esferas em Meridiani Planum. As esferas têm apenas alguns milímetros de diâmetro e acredita-se terem sido formadas como depósitos rochosos sob água há milhares de milhões de anos. Outros minerais encontrados continham formas de enxofre, ferro e bromo tais como jarosita. Esta e outras evidências levaram a que cientistas concluissem que "a água líquida foi outrora presente de forma intermitente na superfície marciana em Meridiani, e por vezes saturava a sub-superfície. Porque a água líquida é um pré-requisito chave para a vida, Meridiani pode ter sido habitável por algum período de tempo na História marciana". No lado oposto do planeta, o mineral goethita forma-se somente em presença de água, ao contrário da hematite. Outras evidências de água, foram encontradas pelo rover Spirit nas "Colinas Columbia".

Possível escoamento de água do solo de Marte.

A NASA avançou com uma hipotética história da água em Marte; onde demonstrou que a água poderá ter sido abundante em Marte até há cerca de 3 bilhões e 800 milhões de anos, antes de ter começado a desaparecer. Há 2 bilhões de anos já só restava um pequeno mar perto do pólo Norte até desaparecer, quase por completo, 1 bilhão de anos depois.

O planeta teria cursos abundantes de água, e uma atmosfera muito mais densa que proporcionava temperaturas mais elevadas, permitindo a existência de água líquida. Presume-se que Marte tenha perdido muita da sua atmosfera devido ao vento solar que penetra pela ionosfera e de forma muito profunda na atmosfera marciana até uma altitude de 270 km. Ao perder a maior parte dessa atmosfera para o espaço, a pressão diminuiu e as temperaturas baixaram, a água desapareceu da superfície. Alguma subsiste na atmosfera, como vapor de água, mas em pequenas porpoções (0,01%), assim como nas calotas polares, formando grandes massas de gelos perpétuos.

O lago gelado

A 29 de Julho de 2005, é anunciada a existência de um lago de gelo em Marte. Fotografias ao lago foram tiradas pela Mars Express da Agência Espacial Europeia, uma sonda que tem explorado o planeta.

O disco de gelo está localizado em Vastitas Borealis, uma planície vasta que cobre as latitudes mais a norte de Marte. O gelo que é bem visível está deitado sobre uma cratera que tem 35 km de diâmetro, com uma profundidade máxima de cerca de 2 km.

Os cientistas que estudaram as imagens dizem ter a certeza que não é gelo seco (dióxido de carbono gelado), isto porque o gelo seco já tinha desaparecido da capa polar do Norte na altura em que a imagem foi tirada. O que pode ser mais um ponto a defender que terá existido vida em Marte, ou que ainda possa existir e que também é um forte incentivo a que sejam enviadas missões tripuladas por seres humanos.

O mar oculto

Os europeus também descobriram que um imenso mar gelado pode estar abaixo da superfície de Marte na região sul de Elysium, perto do equador, compreendendo uma área chapeada e coberta por sedimentos de 800 por 900 km. Estes sedimentos cobrem o gelo, preservando-o no sítio. A água que terá formado este mar em Elysium, parece ter tido origem de baixo da superfície do planeta, emergindo numa série de fracturas conhecidas como Cerberus Fossae.

Vida em Marte

Imagens microscópicas revelaram estruturas semelhantes a bactérias no meteorito ALH84001.

Marte tem um lugar especial na imaginação popular devido à crença de que o planeta é ou foi habitado no passado. Esta ideia surgiu devido a observações realizadas no fim do século XIX por Percival Lowell. Percival Lowell observava canais e áreas que mudavam de tonalidade com as estações do ano e imaginou Marte habitado por uma civilização antiga que lutava para não morrer de sede. De facto, o que Lowell observou ou não existia ou eram leitos secos ou mudanças naturais na coloração do planeta devido a tempestades de areia.

Existem evidências que o planeta terá sido significativamente mais habitável no passado que nos dias de hoje, mas a existência de que tenha albergado vida permanece em debate. O meteorito ALH84001 que é um meteorito de origem marciana, crê-se que terá sido projectado quando Marte foi atingido por um meteorito, microorganismos marcianos ter-se-ão agarrado e vagueou durante 5 milhões de anos pelo cosmos até cair na Antártida, na Terra, onde foi descoberto. Em 1996, pesquisadores estudaram o meteorito ALH84001 e reportaram características que atribuíram a micro-fósseis deixados pela vida em Marte. O meteorito tido como a prova para alguns cientistas que Marte tinha actividade biológica no passado já que contém o que parecem ser fósseis de microrganismos. Em 2005, esta interpretação permanece controversa sem que um consenso tenha sido atingido.

As sondas Viking continham dispositivos capazes de detectar microrganismos no solo marciano, e tiveram alguns resultados positivos, mais tarde negados por vários cientistas, resultando numa controvérsia que permanece. Contudo, a actividade biológica no presente é uma das explicações que têm sido sugeridas para a presença de vestígios de metano na atmosfera marciana, mas outras explicações que não envolvem necessariamente seres vivos são consideradas mais prováveis. Mesmo que as sondas Viking não tenham encontrado provas conclusivas não significa que não exista vida em Marte. A vida pode estar escondida na superfície ou no subsolo.

O clima seco e frio de Marte torna o planeta inóspito à Vida. Mas talvez não totalmente. Uma história impressionante durante as missões Apollo à Lua forneceram evidências de que a vida pode mesmo resistir a condições ainda adversas. Os astronautas descobriram que bactérias da Terra que tinham viajado para a Lua na sonda Survior X dois anos e meio antes tinham resistido num ambiente mais hostil que o encontrado em Marte.

A descoberta de vida, ou simplesmente de fósseis de uma vida desaparecida no planeta seria um dos maiores acontecimentos de todos os tempos. A exploração de Marte pelo Homem deverá acontecer perto do ano 2020, levados por uma viagem de 3 a 9 meses. Caso a colonização espacial venha a acontecer, Marte é a escolha ideal pelas suas condições mais próximas à Terra que outros planetas e deverá ser um destino ideal para o aventureiro do futuro devido aos seus enormes vulcões, desfiladeiros imensos e mistérios por resolver.

Canais

Mapa de Marte por Giovanni Schiaparelli

Marte tem um lugar importante na imaginação humana devido à crença de que vida existiu em Marte. Este mito originou-se com as observações feitas por Giovanni Schiaparelli com a oposição de Marte em 1877. Enquanto mapeava a superfície de Marte, Schiaparelli encontrou umas características semelhantes a estreitos a que chamou de canali, que significa canais em Italiano. Pensou que os canais que observara eram naturais, tanto que usava a palavra fiume (rio em italiano) como sinónimo.

Em 1879, Schiaparelli, nota que os canais aparecem mais finos e regulares e verificou que Syrtis Major invadiu parte da vizinha Lybia. O que confirmaria a ideia da existência de mares, uma teoria que suportava.

Schiaparelli desenhou mapas cada vez mais elaborados em que os canais se tornaram cada vez mais proeminentes. Um dos canais, o Nilus entre Lunae Lacus e Ceraunius aparecia como um par de canais exactamente paralelos, o que chocou o italiano. E, logo verifica ainda mais canais geminados.

Outros observadores confirmaram a existência dos canais, enquanto outros astrónomos não conseguiam vê-los, tornando-se cépticos. E, outros ainda confirmaram a existência de inundações. No final do século XIX, já estavam recenseados 400 canais que percorriam todo o planeta.

Canais de Marte em desenho de Percival Lowell

Os canais aparentavam serem linhas artificiais na superfície, e devido às mudanças sazonais no brilho de algumas áreas pensava-se que eram causados pelo crescimento de vegetação. O astrónomo Camille Flammarion e o aristocrata Percival Lowell especulam sobre vida em Marte. Lowell imaginava uma civilização marciana que procurava distribuir a água dos locais onde ainda existia para as cidades marcianas. As suas ideias causaram grande sensação entre o público, originando muitas histórias com marcianos.

As ideias de canais são hoje tidas como, essencialmente, ilusões de óptica, ou em certos casos, antigos leitos de rios secos ou ainda como marcas provocadas pela ocorrência de um fenômeno meteorológico chamado dust devil. As mudanças de cor foram atribuídas as tempestades de areia, muito comuns em Marte.

A face e as pirâmides

A famosa fotografia com a Face de Marte.

A Face em Marte é uma grande característica da superfície do planeta Marte localizada na região de Cydonia, 10 graus a norte do equador marciano. Mede aproximadamente 3 km de comprimento e 1,5 km de largura. Foi fotografada a 25 de Julho de 1976 pela sonda Viking 1 que orbitava o planeta na altura.

A maioria das interpretações da fotografia sugeria que seria uma formação natural, uma das muitas "mesas" da região de Cydonia. Nesta visão, a aparência da face tem origem numa combinação do ângulo de luz (com o Sol baixo no horizonte marciano na altura em que a fotografia foi tirada), a baixa resolução da fotografia que suavizou as irregularidades da superfície e a tendência do cérebro humano em reconhecer padrões familiares, especialmente caras (pareidolia). Finalmente, um buraco nos dados enviados pela Viking 1 criaram um ponto negro no local exacto onde se localizaria uma narina na face humana, muitos outros destes pontos negros são visíveis na imagem.

Outra interpretação da foto é que representaria um monumento artificial criado por antigos marcianos ou outros extraterrestres visitantes do sistema solar num passado muito antigo. O livro "Message of Cydonia" (Mensagem de Cydonia) de Richard Hoagland vai mais longe e interpreta o local como sendo uma cidade arruinada com pirâmides construídas artificialmente. Uma destas pirâmides perto da face é trilateral, lisa e com uma cratera perto da base que a maioria dos cientistas crêem que são de origem natural e produzidas por milhões de anos de erosão causada pelas tempestades de areia. O local seria uma cidade e um forte em ruínas, e que a Face estava alinhada apontando para o local em que o Sol se levantava há meio milhão de anos atrás, época em que se acreditava que a Face tinha sido construída.

A interpretação cientifica ganhou fôlego com as imagens da Mars Global Surveyor em 1998 e a Mars Odyssey em 2002, que mostraram a região com uma luminosidade diferente e com uma melhor resolução e o aspecto de face quase que desaparece, o que levou a que os que suportam teorias da conspiração afirmassem que as imagens foram propositadamente alteradas.

Em 21 de Setembro de 2006 a Agência Espacial Europeia publicou novas fotografias da região de Cydonia tiradas pela Mars Express. As novas imagens têm uma resolução de menos de 14 m/pixel.

O mistério de Hellas

O terreno exótico de Hellas.

Em 1969, as fotos obtidas pela Mariner revelaram algo de diferente no sul de Marte, em Hellas, região marciana circular de aproximadamente 2,5 milhões de quilómetros quadrados. Ao contrário de todas as outras regiões anteriormente fotografadas, Hellas apresentava-se desprovida de crateras.

Noachis está crivada de crateras em número normal; a seguir a Noachis situa-se Hellespontus, no interior de Hellas e não apresenta qualquer cratera. Sabendo-se que toda a superfície marciana foi fortemente bombardeada por meteoritos, a ausência de crateras nesta área resultaria de uma força niveladora, força essa que poderia estar relacionada com uma invulgar concentração de calor e humidade, condições propícias à evolução da vida.

Outro dado curioso caracteriza a região de Hellas, as mudanças de cor conforme as estações, escurecendo na Primavera e tornando-se de novo mais clara no Outono. Isto levou a que se sugerisse que, durante a Primavera, na região havia um surto periódico de vegetação.

Uma imagem tirada no ano 2000 procurava desvendar o antigo mistério. A imagem mostrava evidências de água submersa (que emerge à superfície), tempestades de areia e congelação que indicam uma mudança sazonal. Desconhece-se que materiais terão produzido o brilho uniforme no terreno de Hellas.

Luas

Visto de Marte, Fobos ao atravessar o Sol apenas causa um eclipse parcial. Imagem tirada pelo rover Opportunity 10 de Março de 2004.

Marte tem dois pequenos satélites naturais: Fobos e Deimos, ambos deformados, possivelmente asteróides carbonácios capturados pelo planeta. Foram descobertos por Asaph Hall em Agosto de 1877, com o impulso da sua esposa. Os nomes provêm de dois filhos do deus Ares (Marte na mitologia romana): Fobos (Φόβος, medo em grego) e Deimos (Δείμος, do grego pânico e terror).

Ambos os satélites estão ligados pela força gravítica apontando sempre a mesma face. Já que Fobos é mais veloz a orbitar Marte que o próprio planeta a girar, a força da gravidade irá diminuir o seu raio orbital, que já é o mais curto conhecido no sistema solar, o que poderá levar à fragmentação de Fobos.

Vistos de Marte, Fobos tem um diâmetro ângular de 12', enquanto que Deimos tem um diâmetro ângular de 2'. O Sol, por contraste, tem cerca de 21'. Nas noites marcianas, Fobos não mostraria nenhuma eficácia na iluminação, apareceria apenas tão brilhante como Vénus se mostra à Terra, devido à superfície bastante escura do pequeno satélite. Mas num dia normal em Marte, ver-se-ia Fobos a passear pelo céu três vezes por dia, surgindo a Oeste e pondo-se a Leste.

Já Marte visto a partir de Fobos constituiria uma imagem impressionante, Marte sustenderia um ângulo de 43° e preencheria quase metade do céu desde o horizonte ao zénite.

Visto de Marte, Deimos ao atravessar o Sol apenas causa um pequeno eclipse parcial.

**Satélites Naturais de Marte**
Nome	Diâmetro (km)	Massa (kg)	Raio orbital médio (km)	Período orbital
Fobos	22,2 (27 ×21,6×18,8)	1,08×10¹⁶	9378	7,66 h
Deimos	12,6 (10 ×12×16)	2×10¹⁵	23 400	30,35 h

O Sistema Solar

O Sol · Mercúrio · Vénus · Terra · Marte · Ceres · Júpiter · Saturno · Urano · Neptuno · Plutão · Haumea · Makemake · Éris