Uma nuvem branca que reaparece diariamente em Marte pode estar formando gelo diretamente do vapor de água, sem precisar de poeira ou outras partículas. Esse processo atmosférico nunca foi confirmado em outro planeta. A conclusão vem de um estudo de modelagem que analisou imagens de naves espaciais ao longo de anos e foi publicado na revista Nature Geoscience.

A formação ocorre ao lado do vulcão Arsia Mons durante vários meses da primavera e do verão do hemisfério sul marciano. A nuvem retorna todas as manhãs: começa a se formar ao amanhecer, se expande lateralmente por cerca de três horas, depois se afasta do vulcão e desaparece.

Uma estrutura colossal no céu marciano

Em seu tamanho máximo, a nuvem se estende por aproximadamente 1.770 quilômetros, distância maior do que a linha reta entre Chicago e Houston. Ela flutua a cerca de 45 quilômetros acima da superfície do planeta.

O satélite Mars Express, da Agência Espacial Europeia, capturou a primeira imagem da nuvem em 2018. Desde então, o banco de dados de nuvens da missão acumulou duas décadas de fotografias matinais do fenômeno.

Cientistas já sabiam que a nuvem se forma quando o vento passa sobre o vulcão, como ocorre com as nuvens de montanha na Terra. Porém, nenhuma simulação anterior havia conseguido reproduzir sua cauda tão alongada.

Quando os modelos permitiam que o gelo crescesse apenas em grãos de poeira — a regra padrão — a nuvem simulada nunca se parecia com o padrão visível nas fotografias.

Como o gelo se forma sem poeira

Jorge Hernández-Bernal, do Laboratório de Meteorologia Dinâmica em Paris (laboratório compartilhado pelo CNRS e Sorbonne Université), liderou a pesquisa usando um modelo de clima marciano com resolução de aproximadamente 10 quilômetros. Quando o vento atinge o vulcão, gera uma grande onda atmosférica que impulsiona parcelas de ar vários quilômetros para cima em apenas minutos.

Esse movimento rápido causa resfriamento abrupto. No modelo, uma bolsa compacta de ar na encosta ocidental do vulcão fica mais fria do que as áreas ao redor: enquanto a temperatura normal naquela altura é de aproximadamente -113°C, dentro da bolsa cai para -143°C.

O vapor de água nessa região atinge níveis 100 mil vezes maiores do que o ar pode reter sem congelar — uma concentração extrema nunca medida diretamente em Marte.

A formação direta de cristais de gelo

Essa umidade extrema permite que o gelo se forme sem um núcleo de condensação. Nos cálculos da equipe, surgem centenas de cristais de gelo em cada centímetro cúbico de ar, volume equivalente ao de um cubo de açúcar.

Como a poeira é muito rara ali, aproximadamente um grão para cada duas colheres de chá de ar, o gelo crescendo em poeira não consegue usar todo o vapor em excesso.

O vapor de água se transforma diretamente em partículas de gelo que formam a nuvem. Sem uma etapa intermediária, o processo se parece com o surgimento de gotículas de condensação no meio de uma sala, em vez de elas se formarem na janela.

A conclusão da equipe se baseia em um modelo computacional validado contra anos de imagens de naves espaciais — não em uma medição direta do gelo em si.

Pesquisadores da Universidade de Sydney mapearam 2 mil tipos de solo marciano e identificaram onde futuras missões espaciais teriam melhores chances de cultivar alimentos. O trabalho traz a primeira classificação sistemática, nessa escala, dos solos do planeta vermelho.

A descoberta responde a uma pergunta antiga: se humanos chegarem a Marte, conseguirão fazer crescer plantas no solo local? Diferentemente do filme "O Marciano", em que um astronauta cultiva batatas em qualquer solo marciano, a realidade é mais complexa. O planeta não tem um único tipo de solo: alguns são mais adequados que outros para o cultivo.

Um sistema de classificação sem precedentes

Daniel Irving, estudante de doutorado no Instituto de Agricultura da Universidade de Sydney, e o professor Alex McBratney criaram um sistema que organiza os solos marcianos em categorias. A equipe analisou quase 800 milhões de locais no planeta, combinando observações de naves espaciais em órbita com modelos computacionais.

Cada classe de solo foi definida por múltiplas propriedades simultaneamente: textura, minerais presentes, pH e espessura da camada de solo. O sistema agrupa as categorias menores, chamadas de "formas", em 100 grupos maiores e depois em 10 regiões gerais. O mapa resultante cobre 92% da superfície marciana.

A equipe também propôs um nome para essas classes: "areths", derivado de Ares, o deus grego da guerra.

O solo ideal para plantas

Os pesquisadores testaram cada classe de solo usando cinco critérios para o cultivo: capacidade de reter água, pH, espessura, quantidade de argila e quantidade de cascalho. O solo chamado Nohibareth teve a melhor pontuação: 0,93 em uma escala de zero a um.

Esse solo ideal tem pH de 6,8, próximo do neutro. É composto por 72% de argila, com pouca areia ou cascalho, e consegue reter cerca de 202 milímetros de água por metro de profundidade.

Nohibareth é encontrado principalmente nas latitudes médias de Marte, especialmente ao redor de Tharsis (região com grandes vulcões), na parte central de Arabia Terra e em Elysium Planitia. Apesar da boa pontuação, esse solo cobre apenas 0,14% da superfície marciana.

Os desafios para o cultivo marciano

Alguns fatores ainda não foram incluídos no mapa. A quantidade de nitrogênio disponível para as plantas, a mudança do solo com a profundidade e a toxicidade do perclorato — um composto químico encontrado pela sonda Phoenix da NASA — não foram incluídas na classificação.

Muitos dados foram inferidos a partir de observações orbitais e do comportamento de solos terrestres, então a classificação precisará ser revisada conforme novas medições diretas forem coletadas.

A retenção de água foi o ponto fraco em 73% dos tipos de solo mapeados. Na maioria das formas de solo, a incapacidade de manter a umidade foi um problema maior que qualquer outra característica testada. Em grande parte de Marte, portanto, a falta de umidade impediria o crescimento de plantas sem intervenção.

Os pesquisadores alertam que seus achados não significam que cultivos conseguiriam prosperar diretamente no solo marciano. Futuros habitats precisariam de ambientes controlados, nutrientes adicionais e tratamento para remover substâncias tóxicas.

Antes de qualquer plantio em Marte, cientistas poderiam criar misturas de solo que reproduzam as classes mapeadas e cultivar plantas nelas em espaços controlados, com nutrientes adicionados e água gerenciada. Esses testes comparativos poderiam verificar o desempenho das plantas, o consumo de água e qual tratamento cada mistura exigiria para ser segura.

Depois, medições de rovers e amostras coletadas de Marte poderiam confirmar se os solos com melhor pontuação realmente existem nos locais indicados pelo mapa. O estudo completo foi publicado na revista científica CATENA.