Como a IA e dunas de areia em Marte podem revelar a história do planeta vermelho

Por Nathan Vieira • Editado por Melissa Cruz Cossetti | 29/10/2025 às 15:32

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A inteligência artificial (IA) está transformando a forma como exploramos outros planetas. Um grupo de pesquisadores da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP) desenvolveu uma técnica que permite estimar a força exercida sobre cada grão de areia em uma duna, tudo a partir de imagens. O método, baseado em simulações numéricas e IA, abre uma nova janela para compreender a dinâmica das dunas e até desvendar a história atmosférica de Marte.

O estudo, publicado na revista científica Geophysical Research Letters, foca nas chamadas “dunas barcanas”, estruturas que se formam quando o vento ou a água se movem em uma direção constante sobre uma superfície arenosa. Essas dunas podem ser observadas em diversos ambientes, desde o fundo de rios e mares até desertos terrestres e a superfície de Marte.

Apesar das enormes diferenças de escala (em Marte, algumas dunas têm até 1 km de extensão e podem levar mil anos para se deslocar), a física da formação é a mesma. Por isso, entender as dunas em laboratório pode ajudar os cientistas a interpretar como os ventos moldaram o relevo marciano ao longo do tempo.

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Como a técnica funciona

Medir a força sobre cada grão de areia sempre foi considerado impossível. Uma única duna pode conter bilhões de grãos, e colocar sensores em cada um deles seria inviável. Para superar esse desafio, os pesquisadores recriaram dunas em escala reduzida em um ambiente aquático de laboratório.

Essas dunas foram observadas e simuladas por meio de modelos computacionais tridimensionais que reproduzem o comportamento real do fluxo e das partículas. A partir dessas simulações, foi possível gerar “mapas de força”, representações detalhadas que mostram como cada grão interage com o vento ou a água.

Em seguida, as imagens reais das dunas foram combinadas com esses mapas e usadas para treinar um tipo de IA especializada em reconhecimento de padrões visuais. Depois de treinada, a IA passou a ser capaz de estimar, apenas por meio de imagens, a distribuição de forças sobre as partículas, inclusive em dunas com formatos que ela nunca havia visto antes.

Segundo os autores, o método não se limita à areia. Qualquer sistema granular, como gelo, sal ou partículas sintéticas, pode ser analisado desde que existam simulações confiáveis do comportamento do material. Na Terra, a técnica pode ser aplicada em áreas como engenharia civil, monitoramento costeiro, transporte de sedimentos em rios e portos e prevenção de erosão.

Já no caso de Marte, as imagens captadas por sondas orbitais podem ser processadas para inferir a intensidade dos ventos passados e prever a evolução das dunas no futuro. Isso oferece uma nova forma de estudar a história climática e geológica do planeta vermelho, sem precisar coletar amostras diretamente.