Um novo estudo mostra que este aparentemente “pequeno” planeta vermelho pode desempenhar um papel muito maior na evolução climática da Terra a longo prazo do que o esperado. Stephen Kane, professor de astrofísica planetária na Universidade da Califórnia, em Riverside, descobriu através de simulações numéricas que a influência gravitacional de Marte nas mudanças nos parâmetros orbitais da Terra e na inclinação do eixo de rotação afeta diretamente muitos ritmos climáticos importantes, incluindo a escala de tempo para o surgimento e o fim das eras glaciais.

Marte tem apenas cerca de metade do diâmetro da Terra e cerca de um décimo da massa da Terra. Sempre foi considerado um planeta "leve". Estudos anteriores sugeriram que certos ritmos climáticos registados nos sedimentos do fundo do mar da Terra estão relacionados com perturbações gravitacionais em Marte. Esta visão já foi questionada. Kane admitiu que inicialmente pensou que o impacto de Marte era “muito fraco” e até difícil de identificar claramente no registo geológico. Este estudo foi, até certo ponto, para verificar sua suspeita original.

Para este fim, a equipa de investigação construiu um modelo dinâmico de longo prazo do sistema solar para simular a evolução da forma orbital da Terra e a inclinação do eixo de rotação ao longo do tempo. Estas mudanças lentas mas contínuas determinam a distribuição espacial e temporal da luz solar na superfície e são a base física do famoso “Ciclo de Milankovitch”. Os ciclos de Milankovitch estão intimamente relacionados com os períodos glaciais e governam a alternância de climas quentes e frios numa escala de dezenas de milhares a milhões de anos. Ao longo dos últimos aproximadamente 4,5 mil milhões de anos, a Terra passou por pelo menos cinco grandes eras glaciais, a mais recente das quais começou há aproximadamente 2,6 milhões de anos e continua até hoje.

A pesquisa mostra que um dos ciclos climáticos de cerca de 430 mil anos, impulsionado principalmente pela atração gravitacional de Júpiter e Saturno, foi preservado nas simulações, independentemente da presença de Marte. Mas quando Marte foi “removido” do modelo, dois outros ritmos importantes – um com um ciclo de cerca de 100 mil anos e outro com um ciclo de cerca de 2,3 milhões de anos – desapareceram completamente. Se a massa de Marte for aumentada na simulação, estes dois períodos serão encurtados, indicando que quanto maior a massa de Marte, mais forte será o impacto na órbita e no clima da Terra.

Esses ciclos de longo prazo afetam parâmetros-chave, como a excentricidade da órbita da Terra, o tempo do periélio da Terra e as mudanças na inclinação do seu eixo de rotação. Determinam a intensidade da radiação solar recebida em diferentes latitudes e em diferentes estações, afectando assim a expansão e o recuo das camadas de gelo e os padrões climáticos mais amplos a longo prazo. Os resultados de Kane mostram que Marte desempenha um papel quantificável em muitas das ligações acima e não é “insignificante”. Ele ressaltou que, como Marte orbita mais longe e é relativamente fracamente dominado pela gravidade do Sol, sua perturbação gravitacional na Terra é mais “conspícua” e pode ser considerada uma “influência além de seu tamanho”.

Ainda mais surpreendente é que as mudanças na massa de Marte também alteram a taxa de mudança na inclinação do eixo de rotação da Terra. A inclinação atual do eixo de rotação da Terra em relação ao seu plano orbital é de cerca de 23,5 graus, um ângulo que oscila lentamente ao longo de longas escalas de tempo. Simulações mostram que quando a massa de Marte aumenta, a taxa de mudança na inclinação da Terra diminui, semelhante a “adicionar um estabilizador” ao eixo da Terra. A equipa de investigação acredita que isto significa que Marte não só exerce uma perturbação na forma orbital, mas também fornece um factor adicional de estabilização para a atitude de rotação da Terra, até certo ponto.

Este artigo de pesquisa foi publicado nas "Publicações da Sociedade Astronômica do Pacífico" (Publicações da Sociedade Astronômica do Pacífico), intitulado "A Dependência dos Ciclos de Milankovitch da Terra na Massa Marciana". O artigo não só quantifica a contribuição específica de Marte para a evolução da órbita da Terra, mas também sugere o significado mais amplo da exoplanetologia: noutros sistemas estelares, aqueles “exoplanetas” com baixa massa localizados fora da zona habitável também podem moldar silenciosamente a estabilidade climática de um planeta semelhante à Terra.

Kane disse que quando os astrónomos descobrem um planeta semelhante à Terra na zona habitável em torno de outras estrelas, não podem concentrar-se apenas no próprio planeta. A existência de asteróides semelhantes a Marte na sua órbita exterior afectará directamente o ritmo orbital e a estabilidade de rotação deste planeta semelhante à Terra, afectando assim se o seu ambiente climático é adequado para a existência de vida a longo prazo.

A investigação não pode deixar de levar a “hipóteses alternativas” sobre a própria história da Terra. As eras glaciais reescreveram os padrões ecológicos muitas vezes na história geológica, diminuindo as florestas e expandindo as pastagens, e impulsionando uma série de mudanças evolutivas importantes, incluindo andar ereto, uso de ferramentas e colaboração social. Sem Marte, a órbita da Terra perderia vários ciclos climáticos importantes. Se os caminhos evolutivos dos humanos e de outras espécies seriam completamente diferentes, e até mesmo “se ainda existiríamos como somos agora” tornaram-se questões em aberto que vale a pena perguntar.