Em Marte, o céu é laranja de dia e o pôr do sol é azul

Na Terra, a gente acha duas coisas óbvias: o céu de dia é azul e o pôr do sol é laranja e vermelho. Em Marte, é exatamente o contrário. O céu de dia tem uma cor empoeirada, de caramelo, e no pôr do sol aparece um brilho azul frio em volta do Sol.

O registro mais famoso disso veio em 15 de abril de 2015, o 956º dia marciano da missão Curiosity, da NASA. De dentro da cratera Gale, a câmera Mastcam do jipe fez uma sequência de imagens do Sol se pondo atrás da borda da cratera. A NASA divulgou a série como a imagem PIA19400, e ela rapidamente deu a volta ao mundo: um Sol pálido e pequeno, cercado por um halo azulado, sumindo num céu cinza-amarronzado.

Para entender o motivo, vale lembrar o que acontece aqui. A atmosfera da Terra é feita principalmente de moléculas de nitrogênio e oxigênio, muito menores que o comprimento de onda da luz visível. Essas moléculas minúsculas espalham os comprimentos de onda curtos, a luz azul, muito mais que os longos. Esse azul espalhado chega até nós de todas as direções, por isso o céu inteiro parece azul. No pôr do sol, a luz atravessa muito mais atmosfera antes de chegar aos nossos olhos, o azul vai se espalhando pelo caminho e o que sobra é laranja e vermelho.

Marte tem outra atmosfera. Ela é rarefeita, com cerca de 1% da densidade da nossa, e é quase toda de gás carbônico. Quase toda a cor que se vê vem de uma poeira muito fina suspensa no ar, partículas mais ou menos do tamanho do próprio comprimento de onda da luz. Partículas desse tamanho se comportam diferente das moléculas do ar. Elas absorvem parte da luz azul e espalham os tons avermelhados para todos os lados, o que dá ao céu diurno a cor amarelo-alaranjada.

Mas esses grãos de poeira também têm um truque especial: mandam a luz azul para a frente, perto da direção em que ela já vinha. Mark Lemmon, cientista planetário da Universidade Texas A&M que trabalha na equipe do Curiosity, explicou assim: “a poeira muito fina tem o tamanho certo para que a luz azul atravesse a atmosfera de forma um pouco mais eficiente.” O resultado é que o azul fica concentrado numa pequena área em volta do Sol, enquanto o resto do céu parece amarelo ou laranja.

O efeito fica mais forte no pôr do sol, porque a luz percorre um caminho muito mais longo pelo ar empoeirado. É quando o halo azul fica mais fácil de ver. E ele dura: como a poeira flutua alto na atmosfera, continua pegando luz do Sol muito depois de ele sumir, e o crepúsculo marciano pode durar até duas horas.

Tem outro detalhe que deixa a cena estranha. Marte fica cerca de 1,5 vez mais longe do Sol que a Terra, então o Sol parece ter só uns dois terços do tamanho no céu marciano, e é visivelmente mais fraco. Em Vênus, a estranheza é outra: lá o Sol nasce no oeste, e um dia dura mais que um ano.

Para os cientistas, essas imagens são mais do que cartões-postais. Medindo quanta luz atravessa a atmosfera em ângulos diferentes, a equipe calcula quanta poeira está suspensa em cada altura, informação que ajuda a prever as famosas tempestades de poeira do planeta. E, para o resto de nós, elas lembram que as cores do céu dependem totalmente do que está flutuando no ar.

Fontes: Laboratório de Propulsão a Jato da NASA (PIA19400 e notícias da missão Curiosity), NASA Science. Capa: pôr do sol na cratera Gale fotografado pelo jipe Curiosity em 15 de abril de 2015, NASA/JPL-Caltech/MSSS/Texas A&M Univ.