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Estudo das ionosferas de Marte e da terra sob condições de tempestades magnéticas e de poeira

Processo: 14/21995-3
Linha de fomento:Auxílio à Pesquisa - Pesquisador Visitante - Internacional
Vigência: 07 de março de 2015 - 29 de fevereiro de 2016
Área do conhecimento:Ciências Exatas e da Terra - Geociências - Geofísica
Pesquisador responsável:Inez Staciarini Batista
Beneficiário:Inez Staciarini Batista
Pesquisador visitante: Syed Aftab Haider
Inst. do pesquisador visitante: Physical Research Laboratory (PRL), Índia
Instituição-sede: Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE). Ministério da Ciência, Tecnologia, Inovações e Comunicações (Brasil). São José dos Campos , SP, Brasil
Assunto(s):Aeronomia  Geofísica espacial  Ionosfera  Marte 

Resumo

O objetivo deste projeto é analisar os dados das sondas espaciais Mars Global Surveyor (MGS) e Mars Express (MEX) sobre a ionosfera de Marte e compará-los com a ionosfera da terra. Estes dados serão modelados usando um modelo que inclui as equações da continuidade, do momentum e do balanço de energia para elétrons e íons. Propõe-se resolver, neste modelo, os processos de aquecimento/resfriamento, absorção/emissão de energia e processos químicos de vários íons e dos elétrons. Serão estudadas as variabilidades ionosféricas de longo e de curto prazo, a fim de compreender a influência solar e das tempestades de poeira no clima/tempo de Marte e da terra. Os resultados das simulações serão comparados com as observações. A pesquisa proposta seguirá as etapas descritas a seguir:(1) A ionosfera de Marte tem sido explorada pelas sondas espaciais Mariner 6, 7 e 9, Mars 2, 3, 4, 6 e 7, Viking 1 e 2 e recentemente pelas Mars Global Surveyor (MGS) e Mars Express (MEX). Os modelos da ionosfera diurna, os quais consideram ionização por radiação solar, explicam as observações de densidade eletrônica feitas por estes satélites. Os modelos ionosféricos para o lado noturno da ionosfera, considerando a precipitação de elétrons do vento solar, concordam com as observações de rádio da Viking. Apesar do número relativamente alto de observações e de modelos, o efeito das tempestades magnéticas e das tempestades de poeira na ionosfera de Marte ainda não está totalmente entendido. Na terra, a tempestade magnética ocorre como o resultado de uma intensificação não usual da interação entre o vento solar e a magnetosfera. Marte não possui campo magnético significante. Portanto o vento solar interage diretamente com a ionosfera de Marte. As sondas MGS e MEX observaram a direção do campo magnético interplanetário na ionosfera de Marte. O estudo das tempestades magnéticas e de suas influências na ionosfera de Marte constituirá um grande avanço científico nessa área de pesquisa. Temos uma compreensão relativamente boa dos processos físicos e químicos destes eventos na ionosfera da terra. É, portanto, apropriado analisar os dados disponíveis para Marte e compará-los com a ionosfera da terra para ver se os processos que operam na terra são válidos para Marte ou se os mesmos precisam ser modificados ou mesmo se novos processos precisam ser incluídos para explicar as mudanças súbitas observadas na ionosfera de Marte. Perfis de densidade eletrônica em Marte foram observados por meio de experimento de rádio-ocultação a bordo da MGS e MEX em diferentes latitudes, longitudes e estação do ano. As medidas ainda continuam a ser feitas pela MEX. Os dados estão disponíveis nos centros de dados planetários e serão utilizados neste projeto de pesquisa. (2) As sondas MGS e Mars Odyssey observaram duas tempestades de areia intensas em MY25 e MY28, respectivamente. (MY significa "Mars Year" ou ano marciano; por convenção a contagem do ano marciano começa em 11 de abril de 1955.) Durante o período mais intenso da tempestade, a profundidade ótica da atmosfera aumenta por um fator de 20 em relação ao seu valor normal. Nessa segunda fase estudaremos as características da ionosfera de Marte na presença e na ausência de tempestades de poeira em diferentes latitudes, longitudes e estações do ano. Os resultados do modelo serão comparados com as observações da ionosfera terrestre feitas por instrumentos de solo e a bordo de satélites. (AU)