“A atmosfera no interior do vórtice polar, desde próximo da superfície até cerca de 30 quilômetros de altura, é marcada por temperaturas extremamente baixas, cerca de 40 graus Celsius mais frias do que fora do vórtice,” afirmou Dr. Kevin Olsen da Universidade de Oxford, que apresentou os resultados na Reunião Conjunta EPSC-DPS2025 em Helsinque.

Nestes níveis extremos, a pequena quantidade de vapor d’água na atmosfera de Marte congela e se deposita na calota polar. Essa mudança exerce um efeito impressionante nos níveis de ozônio. Normalmente, o ozônio é destruído quando reage com moléculas formadas pela dissociação do vapor d’água sob a luz ultravioleta. Porém, quando o vapor congela completamente, essas reações cessam. Sem nada para degradá-lo, o ozônio começa a se acumular dentro do vórtice.

“O ozônio é um gás muito importante em Marte — é uma forma de oxigênio altamente reativa e indica a velocidade das reações químicas na atmosfera,” disse Olsen. “Ao compreendermos a quantidade de ozônio presente e sua variabilidade, obtemos mais informações sobre como a atmosfera mudou ao longo do tempo e até mesmo se Marte já possuiu uma camada de ozônio protetora, como a da Terra.”

A missão ExoMars Rosalind Franklin, da Agência Espacial Europeia, programada para ser lançada em 2028, irá buscar vestígios de vida antiga no planeta. Se Marte teve uma camada de ozônio que protegia sua superfície da radiação ultravioleta, essa barreira poderia ter tornado o planeta muito mais hospitaleiro à vida há bilhões de anos.

Como se Forma o Vórtice Polar de Marte

O vórtice polar de Marte se desenvolve como parte de seu ciclo sazonal, impulsionado pela inclinação axial de 25,2 graus do planeta. Assim como a Terra, o Planeta Vermelho passa por mudanças sazonais, e à medida que o verão no hemisfério norte chega ao fim, um vórtice giratório se forma acima do polo e persiste até a primavera.

Na Terra, o vórtice polar pode, em algumas situações, se desestabilizar e deslocar-se para o sul, enviando ar frio para latitudes mais baixas. Um processo semelhante pode ocorrer em Marte, oferecendo aos pesquisadores valiosos momentos para estudar o interior do vórtice.

“Como os invernos no polo norte de Marte experienciam uma escuridão total, semelhante à da Terra, são bastante difíceis de estudar,” afirma Olsen. “Ao conseguirmos medir o vórtice e determinar se nossas observações estão dentro ou fora do vórtice escuro, podemos realmente entender o que está acontecendo.”

Analisando o Vórtice

Olsen colabora com o ExoMars Trace Gas Orbiter, que está em órbita ao redor de Marte. Em particular, o Conjunto de Química Atmosférica (ACS) da nave espacial analisa a atmosfera de Marte observando o limbo do Planeta Vermelho quando o Sol está do outro lado do planeta e brilha através da atmosfera. Os comprimentos de onda em que a luz solar é absorvida revelam quais moléculas estão presentes na atmosfera e quão alto acima da superfície elas estão.

No entanto, essa técnica não é viável durante a total escuridão do inverno marciano, quando o Sol não aparece no polo norte. As únicas oportunidades de vislumbrar o interior do vórtice surgem quando ele perde sua forma circular, mas para saber exatamente quando e onde isso ocorre, são necessários dados adicionais.

Para isso, Olsen recorreu ao instrumento Mars Climate Sounder, que faz parte da sonda Mars Reconnaissance Orbiter da NASA, para medir a extensão do vórtice através de medições de temperatura.

“Procuramos por uma queda repentina na temperatura — um sinal claro de que estamos dentro do vórtice,” disse Olsen. “Comparando as observações do ACS com os resultados do Mars Climate Sounder, notamos diferenças evidentes na atmosfera dentro do vórtice em comparação com fora. Esta é uma oportunidade fascinante para aprender mais sobre a química da atmosfera marciana e como as condições mudam durante a noite polar, permitindo a acumulação de ozônio.”