Tempestade de poeira em Marte: o filme errou?

As tempestades de poeira de Marte são reais, gigantescas e capazes de cobrir o planeta inteiro — uma delas apagou o Sol e matou um rover da NASA em 2018. Mas a cena de abertura de Perdido em Marte, em que o vento derruba um foguete e arranca um astronauta do chão, é fisicamente impossível: o ar de Marte é tão rarefeito que a rajada mais forte já medida lá empurra menos que uma brisa de 12 km/h aqui na Terra.

As duas coisas são verdade ao mesmo tempo, e entender por que é entender o clima de Marte. Vamos aos números, todos de medição da NASA.

O ar de Marte quase não existe

Tudo começa aqui. A ficha planetária da NASA põe os dois planetas lado a lado:

Repare na segunda linha. Um metro cúbico de ar marciano pesa 16 gramas; o mesmo metro cúbico aqui pesa 1,2 quilo. O ar de Marte é 76 vezes mais leve que o nosso (conta a partir dos dois valores acima).

E é isso que muda tudo, porque a força que o vento faz não depende só da velocidade: depende do peso do ar que ele empurra. É a diferença entre levar um tapa de ar e levar um tapa de água. Você consegue andar contra um vento de 30 km/h; não consegue andar contra uma correnteza de 30 km/h.

A conta que derruba a cena do filme

A NASA mediu o vento em Marte com os módulos Viking, no chão. Os valores da ficha planetária:

Cento e oito quilômetros por hora parece coisa séria — e seria, aqui. Mas a força do vento cresce com a densidade do ar multiplicada pelo quadrado da velocidade. Fazendo a conta com as densidades da tabela anterior, uma rajada de 108 km/h em Marte empurra o mesmo que uma brisa de 12 km/h na Terra (conta nossa).

Doze quilômetros por hora é o vento que balança a cortina da janela. É o que você sente andando de bicicleta devagar. Não derruba uma pessoa, não tomba um foguete e não arranca uma antena.

A NASA diz a mesma coisa com as próprias palavras: em uma página dedicada justamente a separar fato de ficção nas tempestades marcianas, a agência registra que o vento mais forte chega a "cerca de 60 milhas por hora", menos da metade da velocidade de alguns ventos de furacão na Terra, e que uma tempestade marciana não derrubaria nem rasgaria equipamento mecânico de grande porte. O cientista Michael Smith, do Goddard, afirma que é improvável que uma tempestade dessas deixasse um astronauta preso em Marte.

Para quem quer saber o que de fato mataria alguém lá fora, a lista é outra e está em O que acontece com o corpo humano no espaço sem traje.

Então por que a tempestade de 2018 foi tão grave?

Porque o perigo não é o empurrão. É a sombra.

A poeira marciana é finíssima, mais fina que talco, com grãos de poucos micrômetros, e a NASA descreve os grãos como levemente eletrostáticos: eles grudam nas superfícies que tocam, como isopor picado. Uma vez levantada, essa poeira fica semanas suspensa no ar rarefeito — e bloqueia o Sol.

Em 30 de maio de 2018, a sonda Mars Reconnaissance Orbiter detectou o começo de uma tempestade. Em 19 de junho ela já era oficialmente um evento de poeira que envolvia o planeta inteiro, maior que a América do Norte e a Rússia somadas.

O rover Opportunity, que funcionava com painéis solares, parou de falar com a Terra em 10 de junho de 2018, sem conseguir recarregar as baterias. A NASA enviou mais de mil comandos ao longo dos meses seguintes e, em 13 de fevereiro de 2019, declarou a missão encerrada. O rover tinha sido projetado para durar 90 dias e durou quase 15 anos, rodando 45,16 km na superfície.

O Curiosity, que estava lá no mesmo momento, atravessou a tempestade sem susto — porque ele não depende do Sol: usa um gerador nuclear, assunto de Por que as sondas da NASA usam energia nuclear?.

De quantos em quantos anos isso acontece

Tempestades regionais são comuns. As globais, que cobrem o planeta, são raras. A NASA registra que elas acontecem, em média, uma vez a cada três anos marcianos — cerca de cinco anos e meio terrestres.

Os eventos confirmados, segundo a NASA:

Desde 1924, o JPL conta nove eventos de poeira que envolveram o planeta, com a ressalva honesta de que o número real deve ser maior: durante boa parte desse período não havia ninguém olhando de perto. Depois de 2018 houve tempestades enormes — uma delas, em janeiro de 2022, do tamanho de dois Estados Unidos —, mas nenhuma foi classificada como global.

A estação das tempestades, e por que ela existe

Aqui entra o detalhe que quase ninguém conta: as tempestades globais têm estação. Elas acontecem na primavera e no verão do hemisfério sul de Marte, que é quando o planeta passa mais perto do Sol.

A órbita de Marte é bem mais alongada que a nossa. Pela ficha da NASA, ele vai de 206,65 milhões de km do Sol no ponto mais próximo a 249,26 milhões no mais distante. Isso significa que, no periélio, Marte recebe 45% mais luz solar do que no afélio (conta nossa, a partir dos dois valores). Mais luz, mais aquecimento, mais ar em movimento — e a poeira levantada esquenta o ar ainda mais, o que levanta mais poeira. A tempestade se alimenta de si mesma.

Nós calculamos as datas dessa estação para o ciclo atual, usando a posição do Sol sobre Marte fornecida pelo sistema Horizons do JPL:

Ou seja: a temporada de tempestades globais de Marte está acabando agora. A virada do dia 1º de outubro marca o início do ano marciano 39, contado desde a primavera de 1955 — e a próxima janela de risco só abre em outubro de 2027. Como um ano marciano dura 687 dias, essas datas andam bastante no nosso calendário; a mecânica disso está em Quanto tempo dura um ano em cada planeta?.

Um detalhe dá confiança na conta: a imagem da tempestade de 2018 publicada pela NASA vem carimbada com a posição de Marte na órbita no dia 6 de junho daquele ano, e ela cai poucos dias depois do início da primavera no hemisfério sul — exatamente onde a nossa tabela põe a abertura da estação.

O que a poeira faz com quem trabalha lá

Mesmo fora das tempestades globais, a poeira é o inimigo número um de qualquer equipamento em Marte:

• Painéis solares sujos. Até um redemoinho de poeira pequeno cobre o painel e reduz a luz que chega nele. Sem vento forte para limpar, a energia cai ano após ano.
• Tudo gruda. Os grãos eletrostáticos aderem a lentes, juntas, trilhos e vedações.
• A atmosfera incha. Durante tempestades, a densidade do ar em grande altitude pode triplicar — a NASA descobriu isso com o Mars Global Surveyor. Isso é um problema direto para as sondas que freiam usando a atmosfera para entrar em órbita, técnica explicada em Como uma sonda entra em órbita de outro planeta?.
• O pouso fica pior. Menos visibilidade e ar mais instável complicam a descida, já difícil por si só, como conta Como uma sonda pousa em Marte? Os 7 minutos de terror.

E é essa mesma poeira, levantada e redistribuída por bilhões de anos, que dá ao planeta a cor que todo mundo conhece — a história está em Por que Marte é vermelho?.