Marte perdeu a atmosfera porque ficou sem campo magnético e ficou pequeno demais para segurar o próprio ar. Sem o escudo magnético, o vento solar — o fluxo de partículas que o Sol sopra o tempo todo — passou a arrancar gás do alto da atmosfera marciana e a jogá-lo no espaço, pouco a pouco, durante bilhões de anos. A Terra escapou disso porque tem um núcleo de metal derretido que gira e gera um campo magnético protetor, e gravidade suficiente para segurar o que sobrou.
O resultado está nos números: a pressão do ar na superfície de Marte é de 6,36 milibares, contra 1.013 na Terra. Ou seja, 0,63% da nossa — menos de um centésimo.
Como sabemos que Marte já teve uma atmosfera espessa
Não é chute: é a paisagem que denuncia. Marte tem vales que só água corrente escava, leitos de rio secos, deltas em forma de leque na entrada de crateras e minerais que só se formam com água líquida por perto.
E aqui está o detalhe que transforma tudo em prova: hoje seria impossível ter rios em Marte, mesmo se alguém despejasse água lá. Com uma pressão de 6 milibares, a água não fica líquida — ela ferve e evapora quase imediatamente, mesmo gelada. Para existir rio, tinha que existir ar por cima empurrando. Logo, Marte já teve uma atmosfera bem mais espessa que a de hoje.
O que os rovers acharam desse passado molhado está em Tem vida em Marte? O que os rovers já encontraram.
O escudo que Marte perdeu
A Terra tem, no centro, um núcleo de ferro derretido que gira e se movimenta. Esse metal em movimento funciona como um dínamo e gera o campo magnético do planeta — o mesmo que faz a agulha da bússola apontar para o norte. Ele envolve a Terra inteira e desvia a maior parte do vento solar, como a proa de um barco abre a água.
Marte tem hoje nenhum campo magnético global. Mas nem sempre foi assim. Partes da crosta do hemisfério sul marciano estão fortemente magnetizadas, e a NASA lê isso como o traço deixado por um campo magnético que existiu há cerca de 4 bilhões de anos. É como achar o imã de geladeira ainda grudado numa parede de uma casa cuja rede elétrica foi desligada há muito tempo: a marca ficou, a fonte não.
Por que o dínamo parou? Porque Marte é pequeno. Ele tem cerca de metade do diâmetro da Terra, e corpos pequenos perdem calor mais rápido — pelo mesmo motivo que uma xícara de café esfria antes de uma panela cheia. O interior de Marte esfriou, o metal parou de circular do jeito necessário, e o campo se desligou. A partir dali, a atmosfera ficou exposta.
O vento solar como ladrão paciente
Com o escudo desligado, entra em cena o vento solar. Ele não é vento de ar: é um fluxo de partículas eletricamente carregadas que o Sol sopra em todas as direções, a centenas de quilômetros por segundo. O mesmo fluxo que, aqui, é desviado pelo campo magnético e acaba produzindo as luzes que explicamos em Aurora boreal: o que é, por que acontece e se aparece no Brasil.
Em Marte, sem escudo, ele age direto. A sonda MAVEN, da NASA, chegou ao planeta em 21 de setembro de 2014 justamente para medir isso, e o mecanismo que ela flagrou é engenhoso: o vento solar carrega consigo um campo magnético e, ao passar raspando por Marte, gera um campo elétrico. Esse campo elétrico acelera átomos eletrizados do alto da atmosfera marciana e os atira para fora, como uma funda.
A velocidade do roubo foi anunciada em 5 de novembro de 2015, nas revistas Science e Geophysical Research Letters: cerca de 100 gramas de gás por segundo. Parece pouco, e é mesmo: dá 8,6 toneladas por dia, o peso de um caminhão carregado.
Por que 100 gramas por segundo bastaram
Aí está a pergunta que quase nenhum texto responde, e a conta é simples de fazer.
A atmosfera que Marte ainda tem pesa cerca de 2,5 × 10¹⁶ kg (dá para calcular a partir da pressão, da gravidade e do tamanho do planeta). No ritmo de hoje, 100 gramas por segundo durante 4 bilhões de anos levariam embora cerca de 1,3 × 10¹⁶ kg — ou seja, mais ou menos metade do ar que ainda existe lá.
Repare no que isso significa: o gotejamento de hoje, sozinho, não explica a perda de uma atmosfera espessa. Marte perdeu muito mais do que isso. A conclusão é que o ritmo já foi bem maior no passado — e é exatamente o que a MAVEN observou: a erosão aumenta muito durante tempestades solares, e o Sol jovem era bem mais violento e ativo do que é hoje. O grosso do roubo aconteceu cedo, quando o Sol tinha temperamento ruim e Marte já estava sem escudo.
Em 2017, a NASA fechou a conta por outro caminho. Medindo o argônio marciano — um gás que só pode sair do planeta por ser "chutado" para o espaço —, a MAVEN e o rover Curiosity concluíram que 65% de todo o argônio de Marte foi perdido para o espaço, junto com a maior parte dos outros gases, inclusive o gás carbônico. Foi assim que se confirmou que a maior parte do ar marciano não afundou no solo nem congelou: ele foi embora.
O que uma tempestade solar forte é capaz de fazer, inclusive aqui, está em Tempestade solar pode derrubar a internet e a energia?.
A gravidade também conta
Campo magnético não é a história inteira. Tem a conta da gravidade, e ela é impiedosa com planetas pequenos.
Para escapar de vez de um planeta, um átomo precisa passar da velocidade de escape. Em Marte ela é de 5,03 km/s. Na Terra, 11,19 km/s — 2,2 vezes maior. Quanto menor a velocidade de escape, mais fácil para um átomo aquecido pelo Sol ganhar impulso suficiente e sumir.
A comparação com uma panela ajuda: a Terra é uma panela funda e tampada, Marte é uma frigideira rasa. O mesmo chiado leva o conteúdo da frigideira embora e deixa o da panela quieto. A ideia de velocidade de escape, sem fórmula, está em O que é gravidade? E por que os astronautas flutuam.
Somando a massa de tudo, a Terra tem hoje cerca de 214 vezes mais ar que Marte.
A comparação lado a lado deixa a diferença clara:
| Marte | Terra | |
|---|---|---|
| Pressão na superfície | 6,36 mbar | 1.014 mbar |
| Do que o ar é feito | 95,1% gás carbônico, 2,59% nitrogênio, 1,94% argônio | 78,08% nitrogênio, 20,95% oxigênio |
| Velocidade de escape | 5,03 km/s | 11,19 km/s |
| Gravidade na superfície | 3,73 m/s² | 9,82 m/s² |
| Raio médio | 3.389,5 km | 6.371 km |
| Campo magnético global | não tem | tem |
| Temperatura média | −59 °C | 15 °C |
Valores das fichas planetárias da NASA.
E Vênus, que é quase do tamanho da Terra?
Vênus estraga qualquer explicação simples, e por isso vale citá-lo. Ele também não tem campo magnético global, é quase do tamanho da Terra — e, em vez de ter perdido a atmosfera, tem uma atmosfera 90 vezes mais pesada que a nossa.
A lição é que não existe uma causa única. O que decide o destino do ar de um planeta é a combinação entre tamanho, gravidade, campo magnético, distância do Sol e o que está guardado no subsolo. Marte juntou o pior de vários fatores: pequeno, frio por dentro, sem escudo. Vênus juntou outra combinação, igualmente extrema, contada em Por que Vênus é mais quente que Mercúrio?.
Dá para devolver a atmosfera de Marte?
Essa é a pergunta que aparece toda vez que alguém fala em morar lá. A resposta honesta, com o que se sabe hoje, é não — pelo menos não com a tecnologia atual e não em escala humana de tempo.
Dois problemas se somam. O primeiro é de estoque: não está claro que exista, no solo e nas calotas de Marte, gás carbônico suficiente para engrossar a atmosfera até algo respirável ou até permitir água líquida estável. O segundo é de ralo: mesmo que alguém conseguisse liberar tudo, o vento solar continuaria arrancando o ar, porque o campo magnético não voltaria. Seria encher de água uma banheira sem tampa no ralo — possível enquanto a torneira estiver aberta, impossível de manter.
Por isso os planos sérios de ocupação falam em viver dentro de estruturas pressurizadas, e não ao ar livre. O que já foi anunciado nessa direção está em O plano da SpaceX pra colonizar Marte é possível?.
