Perguntas que todo mundo faz

As calotas de Marte são de gelo ou de gelo seco?

As manchas brancas de Marte têm os dois. E no inverno marciano parte do próprio ar do planeta congela e cai no chão. Entenda como isso funciona.

Publicado em 7 min de leitura
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A superfície da calota polar sul de Marte, com buracos arredondados de bordas escuras abertos numa camada lisa e clara de gelo seco
Foto: NASA/JPL-Caltech/University of Arizona
Neste artigo
  1. Primeiro: o que é gelo seco
  2. A calota que vai e vem: o ar virando chão
  3. A calota que fica: o gelo seco permanente do sul
  4. Por que o norte perde o gelo seco e o sul não
  5. Como se sabe que é gelo seco, e não água
  6. Os gêiseres de primavera
  7. Marte está esquentando? A resposta honesta

As manchas brancas nas pontas de Marte são feitas das duas coisas: tem gelo de água e tem gelo seco, que é gás carbônico congelado. E a divisão entre eles depende do polo e da época do ano. No polo sul, existe uma camada permanente de gelo seco de vários quilômetros de espessura por cima de uma calota de gelo de água bem maior. No polo norte, o gelo seco some todo verão e sobra só a água.

Mais estranho ainda é de onde vem o gelo seco sazonal: ele é, literalmente, o ar do planeta congelando e caindo no chão.

Primeiro: o que é gelo seco

Gelo seco é gás carbônico (CO₂) em estado sólido. O nome "seco" vem da propriedade mais curiosa dele: ao esquentar, ele não derrete. Não vira líquido, não molha nada, não faz poça. Passa direto de pedra para gás — um processo chamado sublimação.

É por isso que um bloco de gelo seco some sozinho e deixa a superfície enxuta, enquanto um bloco de gelo comum deixa água por tudo. Guarde essa diferença, porque ela vai resolver um mistério mais adiante.

Em Marte isso importa muito, porque a atmosfera do planeta é 95% gás carbônico — exatamente a substância que congela nos polos.

A calota que vai e vem: o ar virando chão

Marte tem estações do ano como a Terra, pelo mesmo motivo: o eixo inclinado. (Se a ideia de eixo inclinado não estiver fresca, ela está explicada em Estações do ano: por que existem e as datas de 2026 e 2027.)

A diferença é o que acontece no inverno marciano. Lá faz tanto frio no polo que o próprio gás carbônico do ar congela e se deposita no solo, formando uma calota branca enorme que avança em direção ao equador. Quando chega o verão, ela sublima e volta para a atmosfera.

A quantidade é absurda. Medições do altímetro a laser da sonda Mars Global Surveyor, que acompanhou a altura das calotas de quinze em quinze dias, indicaram que até um terço do gás carbônico da atmosfera marciana congela nos polos a cada inverno.

Pense no que isso significa: é como se, todo inverno, um terço do ar do planeta saísse de circulação e virasse neve. Na Terra nada parecido acontece — nossa atmosfera é de nitrogênio e oxigênio, que não congelam nas temperaturas daqui. O ar que está sobre a sua cabeça continua ar o ano inteiro.

Vale a ressalva honesta: esse valor de "até um terço" é uma estimativa, obtida por um método específico nos anos 2000. Medidas mais recentes, feitas por outros caminhos, apontam frações menores. O que ninguém discute é a ordem de grandeza — uma parcela enorme da atmosfera troca de estado todo ano.

A calota que fica: o gelo seco permanente do sul

Quando o verão termina de limpar a calota sazonal, sobra o que os cientistas chamam de calota residual — "residual" porque é o que resta depois que a parte grande e sazonal desaparece.

E aqui os dois polos se comportam de maneiras opostas:

Polo norte Polo sul
Calota sazonal (inverno) gelo seco gelo seco
Calota residual (verão) gelo de água gelo seco, sobre gelo de água
O gelo seco some no verão? sim, todo não, parte fica

No sul existe um depósito permanente de gelo seco com vários quilômetros de espessura, assentado sobre uma calota de gelo de água bem maior. A foto que abre este artigo mostra a superfície dele: buracos arredondados de bordas escuras abertos numa camada clara e lisa. Os platôs entre os buracos têm vários quilômetros de comprimento, e os buracos chegam a centenas de metros de diâmetro.

As partes escuras em volta dos platôs são, segundo a NASA, provavelmente o gelo de água de baixo aparecendo — o gelo seco mais claro sublima no verão e descobre o que está embaixo.

Por que o norte perde o gelo seco e o sul não

A explicação mais aceita é de altitude e temperatura. A calota norte fica numa região mais baixa e mais quente, e o verão por lá é suficiente para sublimar todo o gelo seco, deixando só a água. A região da calota sul é bem mais alta — o trecho da foto está a cerca de 6,5 km de altitude, mais alto que qualquer montanha do Brasil — e o gelo seco resiste ao verão inteiro.

Convém dizer que esse contraste entre os dois polos ainda incomoda os modelos. Desde as sondas Viking, os cálculos do ciclo sazonal previam que o gelo seco do sul também deveria sumir no verão — e ele não some. Há peça faltando nessa conta.

Como se sabe que é gelo seco, e não água

Esta é a parte detetivesca, e é bonita.

Em 2001, a câmera da Mars Global Surveyor refotografou trechos da calota sul que já tinham sido fotografados em 1999, com um ano marciano de intervalo (o ano de Marte dura 687 dias terrestres). A comparação mostrou mudanças visíveis: buracos tinham crescido, platôs tinham encolhido, morrotes pequenos tinham desaparecido.

Medindo tudo, as paredes recuaram cerca de 3 metros em um ano marciano.

E aqui entra a propriedade do começo do artigo. Um recuo tão rápido só é possível se a camada for de gelo seco: o gás carbônico sublima com facilidade. Gelo de água em Marte recua muito mais devagar — tão devagar que a diferença nem seria mensurável de um ano marciano para o outro.

Ou seja: ninguém precisou pousar lá e cutucar. A velocidade com que a paisagem muda denunciou do que ela é feita.

Duas fileiras de quatro imagens em preto e branco da superfície marciana, marcadas 1999 e 2001, mostrando as mesmas formas com os buracos visivelmente maiores na segunda data
O mesmo pedaço da calota sul fotografado com um ano marciano de diferença. Cada quadro cobre cerca de 250 metros. Comparando 1999 com 2001, os buracos cresceram e pequenos morrotes sumiram. Foto: NASA/JPL/MSSS

Os gêiseres de primavera

Tem um fenômeno em Marte que não existe em lugar nenhum da Terra, e ele é filho direto do gelo seco.

Na primavera, o Sol volta a bater na calota sazonal. Mas o gelo é translúcido: a luz atravessa a camada e aquece o chão por baixo. O gás carbônico começa a sublimar debaixo da tampa de gelo, a pressão sobe, e em algum ponto a camada cede — o gás escapa num jato, carregando poeira e areia do solo.

O resultado são leques escuros espalhados sobre o branco, como se alguém tivesse soprado pó por um canudo. A foto abaixo mostra isso acontecendo no hemisfério norte.

Campo de dunas marcianas em tons avermelhados, com manchas claras de gelo entre elas e pequenas marcas escuras em leque sobre o terreno
Primavera no hemisfério norte de Marte: uma camada de gelo seco cobre as dunas e jatos de gás rompem a tampa, espalhando poeira escura em leque. O terreno entre as dunas se mede em dezenas de centímetros. Foto: NASA/JPL-Caltech/University of Arizona

Marte está esquentando? A resposta honesta

Quando aquelas imagens de 1999 e 2001 saíram, a própria NASA as apresentou como possível evidência de mudança climática recente em Marte, e levantou um cenário ousado: se o gelo seco enterrado no polo sul continuasse sublimando no ritmo observado, a massa da atmosfera marciana poderia dobrar em algumas centenas a mil anos marcianos. Cada camada de 3 metros equivale a cerca de 1% da massa da atmosfera atual.

Mais de duas décadas depois, a leitura ficou mais cuidadosa — e é importante registrar a correção. Em material mais recente sobre a mesma calota, a NASA afirma que a mudança climática não é a culpada em Marte, ao contrário do que acontece com o gelo na Terra. O motivo: enquanto as paredes dos buracos recuam, as superfícies planas entre eles acumulam gelo seco novo. Somando perdas e ganhos, a quantidade total de gás carbônico congelado no polo sul pode até estar aumentando.

Então a resposta honesta é: a paisagem muda de verdade, isso está fotografado; o que esse movimento significa para o balanço do planeta inteiro ainda está em discussão. Quem gosta do assunto encontra o desdobramento prático em Dá para terraformar Marte? O que a NASA calculou — justamente a ideia de engrossar a atmosfera marciana de propósito.

E o estoque de água, que é o que interessa para uma futura missão tripulada, está mapeado em Tem água em Marte? Onde está o gelo e quanto tem. Já o motivo de a atmosfera marciana ser tão rala a ponto de permitir tudo isso está em Por que Marte perdeu a atmosfera (e a Terra não)?.

Perguntas frequentes

As calotas polares de Marte são de água ou de gelo seco?

Das duas. No polo sul há uma camada permanente de gelo seco de vários quilômetros de espessura sobre uma calota de gelo de água maior. No polo norte, o gelo seco some todo verão e a calota que resta é de gelo de água. Nos dois polos, a calota que cresce no inverno é de gelo seco.

É verdade que o ar de Marte congela?

Sim. A atmosfera marciana é 95% gás carbônico, e no inverno polar faz frio suficiente para esse gás congelar e se depositar no solo. Medições da Mars Global Surveyor indicaram que até um terço da atmosfera do planeta congela nos polos a cada inverno, voltando ao ar no verão.

Como os cientistas sabem que a calota sul é de gelo seco?

Pela velocidade com que ela muda. Imagens dos mesmos trechos em 1999 e 2001 mostraram as paredes recuando cerca de 3 metros em um ano marciano. Só gelo seco sublima tão rápido; gelo de água recuaria devagar demais para a diferença aparecer nesse intervalo.

Quanto tempo dura um ano em Marte?

687 dias terrestres, quase dois anos nossos. Por isso as estações marcianas são longas, e comparar fotos "do mesmo mês" exige esperar quase dois anos aqui.

O que são as manchas escuras em leque nas fotos dos polos de Marte?

São poeira e areia lançadas por jatos de gás. A luz do Sol atravessa a camada translúcida de gelo seco, aquece o solo por baixo, o gás sublima, a pressão aumenta e rompe a tampa de gelo, espalhando material escuro sobre a superfície branca.

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