Questa settimana, dal 20 al 24 marzo, si terrà la 48a Conferenza sulla scienza lunare e planetaria a The Woodlands, in Texas. Ogni anno, questa conferenza riunisce specialisti internazionali nei settori della geologia, geochimica, geofisica e astronomia per presentare le ultime scoperte della scienza planetaria. Uno dei momenti salienti della conferenza finora è stata una presentazione sui modelli meteorologici di Marte.
Come team di ricercatori del Center for Research in Earth and Space Sciences (CRESS) dell'Università di York, hanno dimostrato, Curiosità ottenuto alcune immagini piuttosto interessanti delle condizioni meteorologiche di Marte negli ultimi anni. Questi includevano cambiamenti nella copertura nuvolosa, così come la prima visione a terra delle nuvole marziane modellate dalle onde di gravità.
Quando si tratta di formazioni nuvolose, le onde di gravità sono il risultato della gravità che cerca di riportarle al loro equilibrio naturale. E mentre comune sulla Terra, tale formazione non era ritenuta possibile intorno alla banda equatoriale di Marte, dove si vedevano le onde di gravità. Tutto ciò è stato reso possibile grazie alla posizione vantaggiosa di Curiosity all'interno del cratere Gale.
Situata vicino all'equatore di Marte, Curiosity è riuscita a registrare costantemente ciò che è noto come Aphelion Cloud Belt (ACB). Come suggerisce il nome, questi fenomeni ricorrenti ogni anno compaiono durante la stagione degli afelioni su Marte (quando è il più lontano dal Sole) tra le latitudini di 10 ° S e 30 ° N. Durante l'afelio, il punto più lontano dal Sole, il pianeta è dominato da due sistemi di nuvole.
Questi includono il suddetto ACB e i fenomeni polari noti come Polar Hood Clouds (PHC). Mentre i PHC sono caratterizzati da nuvole di anidride carbonica, le nuvole che si formano attorno alla banda equatoriale di Marte sono costituite da ghiaccio d'acqua. Questi sistemi cloud li dissipano man mano che Marte si avvicina al Sole (perielio), dove aumenti di temperatura portano alla creazione di tempeste di polvere che limitano la formazione di nuvole.
Durante i quasi cinque anni che Curiosità è stato operativo, il rover ha registrato oltre 500 film del cielo marziano equatoriale. Questi film hanno assunto la forma sia dei film Zenith (ZM) - che coinvolgono la fotocamera puntata verticalmente - sia dei film Supra-Horizon (SHM), che miravano a un angolo di elevazione più basso per mantenere l'orizzonte nell'inquadratura.
Usando la telecamera di navigazione di Curiosity, Jacob Kloos e il Dr. John Moores - due ricercatori di CRESS - hanno effettuato otto registrazioni dell'ACB nel corso di due anni marziani, in particolare tra Marte 31 e Marte 33 (ca. 2012-2016). Confrontando i film ZM e SHM, sono stati in grado di discernere i cambiamenti nelle nuvole che erano di natura sia diurna (giornaliera) che annuale.
Ciò che hanno scoperto è che tra il 2015 e il 2016, l'ACB di Marte ha subito cambiamenti nell'opacità (ovvero cambiamenti di densità) durante il suo ciclo diurno. Dopo periodi di intensa attività mattutina, le nuvole raggiungevano il minimo entro la tarda mattinata. Questo è seguito da un secondo picco più basso nel tardo pomeriggio, che indica che le prime ore del mattino di Marte sono il momento più favorevole per la formazione di nuvole più spesse.
Per quanto riguarda la variabilità inter-annuale, hanno scoperto che tra il 2012 e il 2016, quando Marte si è allontanato dall'afelio, c'è stato un corrispondente aumento del 38% del numero di nuvole ad alta opacità. Tuttavia, ritenendo che questi risultati fossero il risultato di una distorsione statistica causata da una distribuzione non uniforme dei video, hanno concluso che la differenza di opacità era più lungo il 5% circa.
Queste variazioni erano tutte coerenti con le variazioni di temperatura delle maree, dove temperature diurne o stagionali più fredde provocano maggiori livelli di condensa nell'aria. La tendenza all'aumento delle nuvole durante il giorno è stata inaspettata, tuttavia, poiché temperature più elevate dovrebbero portare a una diminuzione della saturazione. Tuttavia, come hanno spiegato durante la loro presentazione, anche questo potrebbe essere attribuito ai cambiamenti quotidiani:
“Una spiegazione per il miglioramento pomeridiano fatta da Tamppari et. al. è che quando le temperature atmosferiche aumentano durante il giorno, la convezione migliorata porta il vapore acqueo all'altitudine di saturazione, aumentando quindi la probabilità di formazione di nuvole. Oltre al vapore acqueo, potrebbe anche essere sollevata la polvere, che fungono da nuclei di condensazione, consentendo una formazione di nuvole più efficiente. "
Tuttavia, ciò che è stato più interessante è stato il fatto che durante una giornata di osservazione - Sol 1302, o 5 aprile 2016 - il team è riuscito a osservare qualcosa di sorprendente. Quando guardava l'orizzonte durante un SHM, la NavCam scorgeva file parallele di nuvole che puntavano tutte nella stessa direzione. Mentre si sa che tali increspature si verificano nelle regioni polari (per quanto riguarda i PHC), individuarli sull'equatore era inaspettato.
Ma come ha spiegato Moore in un'intervista con Rivista scientifica,vedere un fenomeno simile alla Terra su Marte è coerente con ciò che abbiamo visto così lontano da Marte. "L'ambiente marziano è l'esotico avvolto nel familiare", ha detto. "I tramonti sono blu, la polvere diavolo è enorme, le nevicate sono più simili alla polvere di diamante e le nuvole sono più sottili di ciò che vediamo sulla Terra."
Al momento, non è chiaro quale meccanismo potrebbe essere responsabile della creazione di queste increspature in primo luogo. Sulla Terra, sono causati da disturbi sottostanti nella troposfera, dalle radiazioni solari o dalla corrente a getto. Sapere cosa potrebbe spiegarli su Marte probabilmente rivelerà alcune cose interessanti sulla dinamica della sua atmosfera. Allo stesso tempo, sono necessarie ulteriori ricerche prima che gli scienziati possano dire definitivamente che le onde di gravità sono state osservate qui.
Ma nel frattempo, questi risultati sono affascinanti e sicuramente aiuteranno a far progredire la nostra conoscenza dell'atmosfera del Pianeta Rosso e del ciclo dell'acqua su Marte. Come hanno dimostrato le ricerche in corso, Marte sperimenta ancora flussi di acqua salata liquida sulla sua superficie e sperimenta persino precipitazioni limitate. E nel raccontarci di più sulla meteorologia attuale di Marte, potrebbe anche rivelare cose sul passato acquoso del pianeta.
Per vedere le registrazioni delle nuvole marziane, clicca qui, qui e qui.
