A NASA registou auroras em Marte, formando faixas verdes brilhantes a ondular na sua atmosfera fina.

É um tipo raro de beleza com um lado prático: um relatório meteorológico de um mundo que planeamos visitar de verdade.

Era tarde, e a sala de operações da missão parecia uma biblioteca fora de horas—monitores sussurrando, café a arrefecer, pessoas inclinadas sem falar. Então, um dos ecrãs iluminou-se, e o verde desenrolou-se: arcos que se curvavam, entrançavam e corriam, como se alguém tivesse puxado seda pelo lado noturno de Marte. Por pouco não se ouvia o planeta a expirar. Um engenheiro pegou no trackpad e abrandou a sequência, e a sala fez aquilo que só os especialistas em espaço conhecem—alegria silenciosa, meio descrente. Parecia que o planeta tinha acabado de aprender uma nova forma de falar.

Todos já tivemos aquele momento em que o céu nos surpreende e nos esquecemos de respirar. O que vimos parecia vivo.

Luz verde sobre um planeta vermelho

A sonda MAVEN da NASA está em órbita de Marte há uma década, a farejar a alta atmosfera e a mapear como o Sol brinca com ela. Estas novas imagens juntam as capturas ultravioletas da MAVEN e combinam-nas com a física conhecida para revelar fitas luminosas de verde a ondular sobre o hemisfério escuro. Imagine um time-lapse de átomos de oxigénio a iluminar-se, um espetáculo de lanternas alimentado pelos caprichos do Sol. O céu marciano é rarefeito, mas brilha com ousadia—filamentos verdes a ondular pelo lado noturno do planeta como um batimento cardíaco visível.

Uma das sequências regista uma explosão desencadeada durante um episódio intenso de atividade solar—a que a equipa chama época de tempestades solares perto do pico do Ciclo Solar 25. As auroras desabrocham entre 70 e 140 quilómetros de altitude, depois espalham-se, perseguidas por ondas invisíveis de partículas carregadas. A MAVEN atravessa estas cortinas vezes sem conta, com os instrumentos a captar picos de eletrões e fotões. Na Terra, as auroras aglomeram-se perto dos polos. Em Marte, por vezes surgem quase por todo o lado, lembrando que o campo magnético do planeta é irregular, local e teimoso.

Aqui está o mecanismo simples por trás do maravilhamento. Partículas solares colidem com a atmosfera marciana e decompõem dióxido de carbono, libertando átomos de oxigénio num estado excitado. Quando esses átomos relaxam, emitem luz verde a 557,7 nanómetros—a mesma tonalidade das auroras terrestres—ainda que em Marte o espetáculo possa parecer mais amplo e caótico. Adicione-se os campos magnéticos da crusta das terras altas do sul, e as fitas torcem-se em formas estranhas e localizadas. Marte não tem um escudo magnético global, por isso as suas auroras não “aderem” ovalmente aos polos. Vagam, inflamam-se e, por vezes, tingem toda a noite de verde.

Como ler as imagens como um cientista

Comece pelas cores. O verde que vê é uma representação cientificamente fiel da emissão do “verde característico” do oxigénio, remapeado de dados ultravioletas e modelado para coincidir com o aspeto que teria ao olho humano. Veja onde as fitas se iluminam primeiro—é normalmente aí que as partículas solares libertam energia mais depressa. Depois siga o desvanecer. O ritmo dos ciclos de brilho e escurecimento indica a altitude e tipos de partículas. Se notar arcos que parecem ancorados numa região, está provavelmente a ver os campos magnéticos crustais a apanhar o fluxo como rochas num riacho.

Não apresse a linha temporal. Abrande o vídeo e conte os intervalos entre picos de brilho; esses pulsos podem alinhar com ondas que se propagam na alta atmosfera. Deixe os olhos seguir o limite do planeta—os brilhos no bordo indicam que a aurora está alta, a correr pelo horizonte. Se vir halos ténues que pouco cintilam, pode ser “brilho noturno”, o sussurro constante do planeta em vez da sua aurora gritante. Para ser honesto: ninguém faz isto todos os dias. Mas, depois de saber os sinais, nunca mais deixa de os reconhecer.

Há armadilhas. Muitas pessoas pensam que o verde equivale apenas a oxigénio, quando vermelhos e azuis podem estar fora do ecrã ou abaixo do limiar de deteção em Marte. Outros assumem que é necessário um campo magnético global para um céu assim. Aqui não. Atmosfera fina, magnetismo local, Sol feroz—receita diferente, o mesmo arrepio.

“O céu parecia que estava a respirar”, contou-me um membro da equipa MAVEN. “E por um momento, Marte não pareceu vazio.”

• Guia de cor: verde = oxigénio 557,7 nm, remapeado de dados UV
• Faixa de altitude: aproximadamente 70–140 km, por vezes mais alta durante tempestades
• Condutores: eletrões e protões solares, amplificados por campos magnéticos crustais
• Observe: ritmo dos pulsos, brilho no bordo, arcos ancorados
• Não confundir com: brilho noturno constante ou dispersão de poeira ao crepúsculo

O que estas luzes significam para os próximos visitantes

A beleza cumpre dupla função. As auroras de Marte são também anúncios meteorológicos espaciais, avisando-nos quando partículas carregadas inundam o céu. Para futuras equipas, isso importa—do planeamento de atividades extra-veículo à proteção da avionica na aproximação. A radiação não brilha a verde; a aurora é o efeito visível que nos permite mapear o invisível. Os engenheiros podem cruzar estes flashes com a contagem de partículas da MAVEN e criar melhores alarmes para dias de tempestade. As imagens tornam-se uma previsão, não apenas um descanso de ecrã.

Também há uma componente humana. Astronautas junto a uma escarpa marciana, a quilómetros do seu habitat, podem olhar para cima e ver uma fita viva a desenrolar-se. Será brilhante a olho nu? Talvez ténue, provavelmente fugaz, mas inesquecível. Poderá desviar rovers das zonas críticas, pausar ciência sensível, até enviar mais energia ao escudo. O dia em que soubermos ler estas luzes como uma app meteorológica, é o dia em que Marte se aproxima um pouco mais, e o risco recua um pouco.

O que fica é a contradição. Um mundo desértico com quase sem ar e, no entanto, o céu encontra forma de atuar. As imagens não são uma promessa; são um convite—a estudar, a preparar, a continuar a observar. Linhas verdes cosidas sobre um horizonte vermelho dizem duas coisas ao mesmo tempo: o Sol manda neste mundo e estamos a aprender as regras. Partilhe com alguém que acha Marte apenas rochas e vento, e veja a expressão da sua cara mudar.

Perguntas Frequentes:

• As auroras de Marte são mesmo verdes? Sim—o oxigénio pode emitir luz verde a 557,7 nm. As novas imagens da NASA convertem os dados dos instrumentos para mostrar esse tom tal como o olho humano o veria em baixa luminosidade.
• Como captou a NASA estas imagens? O espectrógrafo ultravioleta da MAVEN mediu as emissões, depois os cientistas juntaram as sequências e aplicaram mapeamento de cor baseado em física para criar o “filme” visual.
• Auroras em Marte indicam radiação elevada? Muitas vezes sim. Auroras fortes tendem a coincidir com tempestades solares que aumentam a radiação à superfície e em órbita, razão pela qual estas imagens são úteis para o planeamento de missões.
• Os astronautas conseguem vê-las do solo? Possivelmente, em condições muito escuras e durante eventos intensos. Podem parecer ténues ao olho humano, mas mais brilhantes para câmaras ajustadas para baixa luz.
• Porque não aparecem só nos polos como na Terra? Marte não tem um campo magnético global. Campos crustais locais ancoram e moldam as luzes, podendo as auroras surgir longe dos polos e incluso por todo o planeta.