O gigantesco Olympus Mons, o maior vulcão do sistema solar.
Os vulcões em Marte são divididos em três tipos: "Montes", "Tholis" e "Paterae". Os "Montes" (singular "mons") são muito grandes, provavelmente basálticos e de leves inclinações. Os "Tholis" (singular "Tholus") ou abóbadas são menores e mais íngremes que os montes, com um aspecto abobadado. Os vulcões "Paterae" (singular "patera") são muito variados; com inclinações muito rasas e caldeiras complexas; muitos têm ainda canais radiais nos flancos.
Olympus Mons (Monte Olímpo) é um vulcão extinto com 27 km de altura, 600 quilómetros de diâmetro na base e uma caldeira de 60 quilómetros de largura. Assim, é a maior montanha do sistema solar e é mais de três vezes maior que o monte Evereste (8848 m) e tem mais de 13 vezes a altura da Serra da Estrela (2000 m). O vulcão extinguiu-se há um milhão de anos atrás e encontra-se numa vasta região alta chamada Tharsis que com Elysium Planitia contém vários vulcões gigantescos, que são cerca de 100 vezes maiores que aqueles encontrados na Terra.
Um dos maiores vulcões, Arsia Mons tem os lados ligeiramente inclinados, construídos sucessivamente por fluidos de lava de uma única abertura. Arsia Mons é o vulcão mais a sul em Tharsis e tem cerca de 9 km de altura e a sua caldeira tem 110 km, a maior cadeira entre os vulcões marcianos. A norte deste vulcão, situa-se o vulcão Pavoris Mons (7 km de altura), e a norte desse encontra-se Ascraeus Mons que tem mais de 11 km de altura. Ascraeus, Pavonis e Arsia formam um grupo de vulcões conhecidos como Tharsis Montes que se encontram a sudeste de Olympus Mons.
Conforme os resultados da Mars Express, o vulcão Hecates Tholus terá tido uma grande erupção há cerca de 350 milhões de anos atrás. Este vulcão localiza-se em Elysium Planitia e tem um diâmetro de 183 km; a erupção criou uma caldeira e duas depressões aparentemente cheias de depósitos glaciais, incluindo gelo. Hecates Tholus é o vulcão mais a norte de Elysium; os outros são Elysium Mons e Albor Tholus. O pico da actividade vulcânica em Marte terá sido há cerca de 1500 milhões de anos atrás.
As imagens da Mars Express mostraram também o que parecem ser cones vulcânicos na região do pólo Norte sem nenhuma cratera à volta, o que sugere que tiveram erupção muito recente, o que levou alguns cientistas a acreditar que o planeta poderá ainda ser geologicamente activo. Poderão existir entre 50 a 100 destes cones com 300 a 600 metros de altura cobrindo uma região do pólo Norte com um milhão de quilómetros quadrados; parte da região de Tharsis também tem características semelhantes. Estes aspectos na superfície podem ter sido o resultado de antigas elevações que tenham sofrido erusão pelo vento, mas julga-se que isto é pouco provável devido à inexistência de crateras e aspectos originados pelo vento naquela região.
Alba Patera é uma vulcão único em Marte e no sistema solar, localiza-se a norte de Tharsis, numa região de falhas que surge em Tharsis e se estende para norte. Alba Patera é muito grande com mais de 1600 km de diâmetro, tem uma caldeira central, mas tem uma altura de apenas 3 km, no seu ponto mais alto. Possui canais nos flancos, e a maioria deles têm 100 km de comprimento, alguns chegam a ter 300 km, sugerindo que a lava fluiu por longos períodos de tempo.
No entanto, os vulcões marcianos são pouco numerosos, mas são testemunhas do passado violento e vulcânico daquela zona, mas são largamente maiores que a maior montanha de origem vulcânica na Terra: o Kilimanjaro (5895 m) em África. As áreas vulcânicas ocupam cerca de 10 porcento da superfície do planeta. Algumas crateras mostram sinais de erupção recente e têm lava petrificada nos cantos.
Valles Marineris
Os vulcões encontram-se a leste e oeste do maior sistema de desfiladeiros do sistema solar, Valles Marineris (que significa "Os vales da Mariner", conhecida como Agathadaemon nos antigos mapas de canais), com 4000 km de comprimento e 7 km de profundidade. A extensão de Valles Marineris equivale à extensão da Europa e estende-se por um quinto da superfície do planeta Marte, desde a região de Noctis Labyrinthus a oeste até ao terreno caótico a este. O Grand Canyon nos EUA não passaria de um pequeno arranhão quando comparado com este abismo. Valles Marineris formou-se pelo colapso do terreno causado pelo inchamento da área vulcânica de Tharsis, no outro lado do planeta.
Ma'adim Vallis (Ma'adim significa Marte em Hebreu) é um grande desfiladeiro com cerca de 700 km e, também, claramente maior que o Grand Canyon. Tem 20 km de largura e 2 km de profundidade em alguns locais. Pensa-se que Ma'adim Vallis terá sido inundado por água líquida no passado.
O robô Opportunitty fotografa pequeníssimas crateras (cerca de 30,5 cm de
diâmetro e 1 cm de profundidade) em Meridiani Planum.
No hemisfério Sul existe um velho planalto de lava basáltica semelhantes aos «mares» da Lua, e coberta por crateras do tipo lunar. No entanto, a paisagem marciana difere da nossa lua, devido à existência de uma atmosfera. Em particular, o vento carregado de poeira foi produzindo um efeito de erosão ao longo do tempo, e que arrasou muitas crateras, apesar de ainda conter um número considerável. Assim, por conseguinte, existem muito menos crateras que na Lua, apesar de se situar mais perto da cintura de asteróides. A maior parte das crateras que resistiram estão mais ou menos devastadas pela erosão. Muitas das crateras mais recentes têm uma morfologia que sugere que a superfície estava húmida quando ocorreu o impacto.
Grande parte destas crateras localizam-se no hemisfério sul. A maior é Hellas Planitia nesse hemisfério, tem 6km de profundidade e 2000 km de diâmetro e está coberta por areia alaranjada e é tratada como uma planície tal como outras enormes crateras antigas e planas.
Algumas crateras menores têm nomes de cidades e vilas da Terra, como por exemplo: a crateras Aveiro e Lisboa com nomes de cidades portuguesas, a cratera Mafra, Caxias e Viana com nomes de cidades brasileiras, e as crateras Longa e Santaca em honra de localidades em Angola e Moçambique, respectivamente. Em Marte, as crateras de maior dimensão são dedicadas a personalidades, assim a cratera Schiaparelli é a maior cratera (se desconceituarmos as crateras grandes e antigas) com 471 km de diâmetro. No hemisfério sul, a cratera Magalhães é uma cratera de dimensão considerável com 105 km de diâmetro e dedicada ao navegador português Fernão de Magalhães.
Atlas de Marte
Fotografia do pôr-do-Sol em Marte pelo Rover Spirit na cratera Gusev.
A atmosfera marciana é uma atmosfera rarefeita de dióxido de carbono, mas que no passado terá sido abundante. Apesar disto, Marte apresenta muitas particularidades curiosas, como neve carbónica, calotas polares de gelo seco, tempestades de poeira e redemoinhos.
Ao contrário do céu azul da Terra, Marte tem um céu amarelo-acastanhado, excepto durante o nascer e o pôr-do-sol que toma uma cor rosa e vermelha. Se a atmosfera fosse limpa de poeira, o céu de Marte seria tão azul como o da Terra. Em alturas que há menos poeira, a cor do céu é então mais próxima ao azul da Terra.
Auroras acontecem em Marte, mas não acontecem nos pólos como na Terra, isto é devido à inexistência em Marte de um campo magnético global. Assim, estas acontecem onde existem anomalias magnéticas na crusta marciana, que são restos dos dias nos quais Marte tinha um campo magnético. Assim, estas auroras são diferentes das observadas no resto do sistema solar.
A pressão atmosférica na superfície é de cerca 750 pascais, cerca de 0,75 porcento da média da Terra. Contudo, a pressão atmosférica varia ao longo do ano devido à dissipação durante o Verão do dióxido de carbono congelado nos pólos, tornando a atmosfera mais densa. Além disso, a atmosfera tem 11 km de altura, maior que os 6 km da Terra. A atmosfera marciana é composta por 95 porcento dióxido de carbono, 3 porcento azoto/ nitrogênio, 1,6 por cento Árgon, e possui vestígios de oxigénio e vapor de água.
Em 2003, descobriu-se metano na atmosfera, com uma concentração de cerca 11±4 ppb por volume. A presença do metano em Marte é muito intrigante, já que é um gás instável e indica que há (ou existiu nos últimos cem anos) uma fonte do gás no planeta. A actividade vulcânica, impacto de cometas e a existência de vida na forma de microrganismos estão entre as possibilidades ainda não comprovadas. O metano aparece em certos pontos da atmosfera, o que sugere que é rapidamente quebrado, logo poderá estar a ser constantemente libertado para a atmosfera, antes que se distribua uniformemente pela atmosfera. Foram feitos planos recentemente para procurar gases "companheiros" que podem sugerir as fontes mais prováveis; a produção biológica de metano na Terra tende a ser acompanhada por etano, enquanto que a produção vulcânica tende a ser acompanhada por dióxido de enxofre.
Marte tem estações do ano, mas estas duram o dobro das estações na Terra; o ano marciano é também o dobro do terrestre (cerca de 1 ano e 11 meses terrestres). Mas a duração do dia em Marte é pouco diferente do da Terra e é de 24 horas, 39 minutos e 35 segundos.
A fina atmosfera não consegue segurar o calor e é a causa das baixas temperaturas em Marte, sendo 20 graus positivos a temperatura mais alta que atinge. Contudo, não existem dados suficientes que permitam conhecer a evolução ao longo do ano marciano nas diferentes latitudes e, muito menos, as particularidades regionais. Além de se encontrar mais afastado do Sol que a Terra e da sua atmosfera ser ténue, há a notar a baixa condutividade térmica do solo marciano e uma diferença mais pronunciada que a Terra no que toca à variação das temperaturas diurna e nocturna.
A temperatura à superfície depende da latitude e apresenta variações entre as diferentes estações do ano. A temperatura média à superfície é de cerca de -55º C. A variação da temperatura durante o dia é muito elevada já que se trata de uma atmosfera bastante ténue.
Marte com as suas calotes polares que se assemelham às da Terra, mas são constituídas
por gelo seco, com pouco gelo de água.
No Verão em Marte, a temperatura média atinge os -36 graus antes do nascer do dia. Pela tarde, atinge os -31 graus, por vezes a média pode chegar aos -4,5 graus e são raras as temperaturas superiores a zero graus, mas que podem alcançar os 20 ºC ou mais no equador. No entanto, a temperatura mínima pode descer até aos 80 graus negativos. No Inverno, as temperaturas descem até aos -130 graus nos pólos e chega mesmo a nevar. Mas trata-se de neve carbónica, já que o carbono é o principal constituinte da atmosfera. A temperatura mais baixa registada em Marte foi de -187 graus e a mais alta, em pleno verão e quando o planeta se encontrava mais próximo do Sol, foi de 27ºC.
Os pólos estão cobertos por calotas polares formadas por gelo seco (dióxido de carbono congelado) e gelo de água. Estas calotas tornam-se menores na Primavera e chegam a desaparecer durante o Verão, devido ao aumento da temperatura. As calotas polares mostram uma estrutura estratificada com capas alternantes de gelo e diferentes quantidades de poeira escura. Não se tem a certeza sobre o que causa a estratificação, mas pode ser devido a mudanças climática relacionadas com variações a longo prazo da inclinação do equador marciano em relação ao plano da órbita. As diferentes estações do ano nas calotas produzem mudanças alterações na pressão atmosférica global que se calcula em cerca de 25%.
O vapor de água move-se de um pólo para o outro com a mudança climática entre o Verão e o Inverno, ajudando a criar não só na criação de calotas semelhantes à da Terra, mas também nuvens de cirros, compostas por gelo (de água) e que foram fotografados pelo rover Opportunity em 2004[1].
Quando chega o inverno e com a chegada de temperaturas inferiores a 120º C, o depósito de gelo é coberto por um manto de neve carbónica que se produz com a congelação da atmosféra de dióxido de carbono.
No Verão austral, o dióxido de carbono congelado evapora por completo, deixando uma capa residual de gelo de água. Em cem anos de observação, a calota polar austral já desapareceu duas vezes por completo, enquanto a do Norte nunca desapareceu por completo. Mesmo que o clima do hemisfério Sul seja mais rigoroso, a Primavera e o Verão do hemisfério Sul ocorrem quando o planeta está no perélio, assim as temperaturas máximas acontecem no hemisfério sul, o que leva a que a calota sofra bastante. O Inverno no sul é também mais frio, devido ao planeta encontrar-se no afélio.
A Mars Global Surveyor determinou em 1998 que a massa total de gelo da calota polar Norte equivale à metade do gelo que existe na Gronelândia. O gelo do pólo Norte assenta-se sobre uma grande depressão de terreno, estando coberto por gelo seco. A calota gelada parece elevar-se abruptamente desde o terreno adjacente, emparedado e acabando por ser uma grande meseta de gelo. Nos cantos da calota, O gelo apresenta bandas claras e escuras que podem indicar processos de sedimentação.
Apesar da atmosfera ténue, formam-se manchas de nuvens e nevoeiro e ventos intensos varrem poeiras, tornando o céu rosado. Essa poeira residual na atmosfera tornava grandes partes escuras, que se pensava serem vegetação e intrigou os astrónomos durante mais de um século. Ocasionalmente e de forma repentina, todo o planeta é submergido por uma tempestade maciça de poeira que pode persistir durante semanas ou até meses. Estas tempestades são mais frequentes durante o perélio da órbita do planeta e no hemisfério sul, quando ali é final da Primavera, estas tempestades são causadas por ventos na ordem dos 150 km/h. As tempestades têm origem na diferença de energia que o planeta recebe do Sol no afélio e no perélio. Quando Marte se encontra perto do perélio da sua órbita, a temperatura eleva-se no hemisfério Sul no final da Primavera e porque se encontra mais perto do Sol, o solo perde humidade.
Redemoinho de poeira fotografado pelo rover Spirit.
Em certas regiões, especialmente entre Noachis e Hellas, desencadeia-se uma tempestade local violenta que arranca do solo seco imponentes massas de poeira. Esta poeira, por ser muito fina, eleva-se a grandes altitudes e, em semanas, cobre o solo todo do hemisfério, ou até mesmo a totalidade do planeta.
A poeira em suspensão na atmosfera causa uma neblina amarela que escurece os aspectos mais marcantes do planeta. Ao tapar o sol, as temperaturas máximas diminuem, mas como é criada uma manta que impede a dissipação do calor, as temperaturas mínimas aumentam. Em consequência, a oscilação térmica diurna diminui de forma drástica. Assim acontece em 1971, as tempestades impossibilitaram durante um certo tempo as observações que deveriam efectuar as duas sondas norte-americanas Mariner e as duas sondas soviéticas Mars que tinham acabado de chegar a Marte.
Redemoinhos de poeira foram primeiramente fotografados pelas sondas Viking na década de 70 do século XX. Em 1997, a Pathfinder detectou um redemoinho. Estes redemoinhos podem ser até cinquenta vezes mais largo e até dez vezes mais altos que os terrestres. O veículo robô Spirit várias imagens a partir do chão de redemoinhos de poeira.
