O planeta Marte tem poucas coisas em comum. Ambos os planetas têm aproximadamente a mesma área de superfície terrestre, calotas polares sustentadas e ambos têm uma inclinação semelhante em seus eixos de rotação, proporcionando a cada um deles uma forte variabilidade sazonal. Além disso, ambos os planetas apresentam fortes evidências de terem sofrido mudanças climáticas no passado. No caso de Marte, esta evidência aponta para que ele tenha uma atmosfera viável e água líquida em sua superfície.
Ao mesmo tempo, nossos dois planetas são realmente muito diferentes e em uma série de maneiras muito importantes . Um deles é o fato de que a gravidade em Marte é apenas uma fração do que é aqui na Terra. Compreender o efeito que isso provavelmente terá sobre os seres humanos é de extrema importância quando chegar a hora de enviar missões tripuladas a Marte, sem falar em colonos em potencial.
Marte em comparação com a Terra:
As diferenças entre Marte e a Terra são cruciais para a existência da vida como a conhecemos. Por exemplo, a pressão atmosférica em Marte é uma fração minúscula do que é aqui na Terra – em média 7,5 milibares em Marte para pouco mais de 1000 aqui na Terra. A temperatura média da superfície também é mais baixa em Marte, ficando em frígidos -63 ° C em comparação com os amenos 14 ° C da Terra.
E embora a duração de um dia marciano seja aproximadamente a mesma que aqui na Terra (24 horas 37 minutos ), a duração de um ano marciano é significativamente mais longa (687 dias). Além disso, a gravidade na superfície de Marte é muito menor do que aqui na Terra – 62% menor para ser mais preciso. Com apenas 0,376 do padrão da Terra (ou 0,376 g), uma pessoa que pesa 100 kg na Terra pesaria apenas 38 kg em Marte.
Essa diferença na gravidade da superfície se deve a uma série de fatores – massa , densidade e raio sendo os mais importantes. Embora Marte tenha quase a mesma área de superfície terrestre que a Terra, ele tem apenas metade do diâmetro e menos densidade que a Terra – possuindo aproximadamente 15% do volume da Terra e 11% de sua massa.
Calculando a Gravidade Marciana:
Os cientistas calcularam a gravidade de Marte com base na Teoria da Gravitação Universal de Newton, que afirma que a força gravitacional exercida por um objeto é proporcional à sua massa. Quando aplicado a um corpo esférico como um planeta com uma determinada massa, a gravidade da superfície será aproximadamente inversamente proporcional ao quadrado de seu raio. Quando aplicado a um corpo esférico com uma determinada densidade média, será aproximadamente proporcional ao seu raio.
Essas proporcionalidades podem ser expressas pela fórmula g = m / r2, onde g é a gravidade superficial de Marte (expresso como um múltiplo da massa da Terra, que é 9,8 m / s²), m é sua massa – expressa como um múltiplo da massa da Terra (5,976 · 1024 kg) – er seu raio, expresso como um múltiplo da massa da Terra ( médio) raio (6.371 km).
Por exemplo, Marte tem uma massa de 6,4171 x 1023 kg, que é 0,107 vezes a massa da Terra. Ele também tem um raio médio de 3.389,5 km, que corresponde a 0,532 raios terrestres. A gravidade da superfície de Marte pode, portanto, ser expressa matematicamente como: 0,107 / 0,532², de onde obtemos o valor de 0,376. Com base na gravidade da própria superfície da Terra, isso resulta em uma aceleração de 3,711 metros por segundo ao quadrado.
Implicações:
No momento, não se sabe quais efeitos a exposição a longo prazo a essa quantidade de gravidade terá sobre o corpo humano. No entanto, pesquisas em andamento sobre os efeitos da microgravidade em astronautas mostraram que ela tem um efeito prejudicial à saúde – o que inclui perda de massa muscular, densidade óssea, função orgânica e até mesmo visão.
Compreender a gravidade de Marte e seu efeito sobre os seres terrestres é um primeiro passo importante se quisermos enviar astronautas, exploradores e até mesmo colonos para lá algum dia. Basicamente, os efeitos da exposição a longo prazo à gravidade, que é pouco mais de um terço do normal da Terra, serão um aspecto fundamental de quaisquer planos para as próximas missões tripuladas ou esforços de colonização.
Por exemplo, projetos de crowdsourcing como o Mars One permitem a probabilidade de deterioração muscular e osteoporose para seus participantes. Citando um estudo recente de astronautas da Estação Espacial Internacional (ISS), eles reconhecem que a duração das missões variando de 4-6 meses mostra uma perda máxima de 30% do desempenho muscular e perda máxima de 15% da massa muscular.
A missão proposta exige muitos meses no espaço para chegar a Marte e aqueles que se oferecem para passar o resto de suas vidas vivendo na superfície marciana. Naturalmente, eles também afirmam que seus astronautas estarão “bem preparados com um programa de contramedidas cientificamente válido que os manterá saudáveis, não apenas para a missão a Marte, mas também à medida que se ajustam à vida sob a gravidade na superfície de Marte”. O que são essas medidas ainda está para ser visto.
Aprender mais sobre a gravidade marciana e como os organismos terrestres se comportam sob ela pode ser uma bênção para a exploração espacial e missões para outros planetas também. E à medida que mais informações são produzidas pelas muitas missões robóticas e orbitais em Marte, bem como por missões tripuladas planejadas, podemos esperar obter uma imagem mais clara de como é a gravidade marciana de perto.
Conforme nós aproximar-se da missão tripulada proposta da NASA a Marte, que está atualmente programada para acontecer em 2030, podemos certamente esperar que mais esforços de pesquisa serão tentados.
Escrevemos muitos artigos interessantes sobre Marte aqui no Universo Hoje. Quão forte é a gravidade em outros planetas ?, Gravidade marciana a ser testada em ratos, Marte em comparação com a Terra, Asteróides podem ser sacudidos e agitados pela gravidade de Marte, Como podemos colonizar Marte? Como podemos viver em Marte? , e como Terraformamos Marte?
Informações sobre o Grav de Marte Biossatélite. E as crianças podem gostar disso; um projeto que eles podem construir para demonstrar a gravidade de Marte.
O elenco de astronomia também tem alguns episódios maravilhosos sobre o assunto. Aqui está o Episódio 52: Marte e o Episódio 95: Humanos a Marte, Parte 2 – Colonos.