Marte è uno strano pianeta.
Ci sono prove che il Pianeta Rosso un tempo ospitava un'atmosfera densa e vasti oceani. Tuttavia, ad un certo punto della sua evoluzione, il pianeta sembrava perdere nello spazio la maggior parte dei suoi gas atmosferici, e i suoi oceani evaporarono (o si congelarono e poi sublimarono, a seconda della velocità con cui la pressione atmosferica andava persa). Esistono diverse teorie su come l'atmosfera marziana sia sprecata all'1% di quella terrestre, tra cui la lenta erosione da particelle di vento solare e un improvviso impatto catastrofico di asteroidi, facendo esplodere l'atmosfera nello spazio.
Gli scienziati planetari sanno da molto tempo che il campo magnetico marziano è molto debole e quindi ha poca forza protettiva dal continuo vento solare. Attraverso l'analisi dei dati del satellite in pensione Mars Global Surveyor (MGS) della NASA, è stata acquisita una nuova visione.
Lungi dall'essere benigno, tuttavia, questo debole campo magnetico crostale potrebbe effettivamente avere un effetto negativo sull'atmosfera, catturando particelle atmosferiche in "bolle" magnetiche (ad esempio plasmoidi), larghe oltre un migliaio di chilometri, prima di essere spazzato via en-massa nello spazio…
L'erosione dell'atmosfera marziana da parte del vento solare è stata a lungo sospettata come il principale meccanismo alla base della perdita di aria marziana. Sebbene l'aria di Marte sia significativamente diversa dalla nostra (l'atmosfera marziana è principalmente CO2a base, mentre l'atmosfera terrestre ha una miscela respirabile di azoto-ossigeno), una volta si pensava che fosse molto più denso di quanto lo sia oggi.
Allora, dove è andata l'atmosfera? Poiché la magnetosfera marziana è piuttosto insignificante (gli scienziati ritengono che il campo magnetico globale potrebbe essere stato molto più forte in passato e probabilmente danneggiato da un impatto di asteroidi), c'è poco da deviare gli ioni energetici del vento solare dall'interazione con l'atmosfera sottostante. Sulla Terra, abbiamo una magnetosfera molto forte che agisce come un campo di forza invisibile, impedendo alle particelle cariche di entrare nella nostra atmosfera. Marte non ha questo lusso.
Durante la missione Mars Global Surveyor, lanciata nel 1996 (che termina nel 2006), il satellite ha rilevato un campo magnetico molto irregolare proveniente dalla crosta marziana, prevalentemente nell'emisfero meridionale. Il pensiero naturale sarebbe che, sebbene debole, questo campo irregolare potrebbe fornire una protezione limitata per l'atmosfera. Secondo una nuova ricerca che utilizza vecchi dati MGS, probabilmente non è così; il campo magnetico crostale può contribuire, eventualmente accelerando, alla perdita d'aria.
Mentre il campo magnetico crostale irregolare emerge dalla superficie marziana, crea "ombrelli" di flusso magnetico, intrappolando particelle atmosferiche cariche. Dozzine di ombrelli magnetici coprono fino al 40% di Marte (concentrato principalmente nel sud), raggiungendo al di sopra dell'atmosfera. Queste strutture magnetiche sono quindi aperte agli attacchi del vento solare.
“Gli ombrelli sono dove vengono strappati pezzi di aria coerenti", Ha dichiarato David Brain di UC Berkeley, che ha presentato la sua ricerca MGS al Huntsville Plasma Workshop del 2008 il 27 ottobre.
Sebbene ciò possa sembrare drammatico, esiste una reale possibilità che questo processo sia stato osservato su Marte per la prima volta. Gli ombrelli magnetici raggiungono l'atmosfera e avvertono la pressione dinamica del vento solare. Quello che succede dopo è un meccanismo ben noto nel campo della magnetoidrodinamica (MHD): riconnessione.
Quando gli ombrelli crostali entrano in contatto con il campo magnetico interplanetario (FMI) trasportato dal vento solare, è possibile che si verifichi una riconnessione. Secondo David Brain, l'MGS ha attraversato una tale regione di riconnessione durante una delle sue orbite. “I campi uniti si avvolgevano attorno a un pacchetto di gas nella parte superiore dell'atmosfera marziana, formando una capsula magnetica larga mille chilometri con aria ionizzata intrappolata all'interno," Egli ha detto. “La pressione del vento solare ha provocato il "pizzicamento" della capsula che si è spenta, portando con sé il suo carico d'aria.”
Da questo primo risultato, Brain ha trovato un'ulteriore dozzina di "bolle" magnetiche che trasportavano pezzi della ionosfera marziana. Queste bolle sono note come "plasmoidi" in quanto contengono particelle cariche o plasma.
Il cervello desidera sottolineare che questi risultati sono tutt'altro che conclusivi. Ad esempio, l'MGS era equipaggiato solo per rilevare una particella carica, l'elettrone; gli ioni hanno caratteristiche diverse e possono quindi essere influenzati in modo diverso. Inoltre, il satellite ha effettuato misurazioni a un'altitudine costante alla stessa ora locale del giorno. Sono necessari più dati durante periodi diversi e diverse altitudini.
Una di queste missioni della NASA che potrebbe essere in grado di aiutare nella caccia al plasmoide è la Atmosfera di Marte ed evoluzione volatile satellite (MAVEN), previsto per il lancio nel 2013. MAVEN analizzerà l'atmosfera marziana per studiare in modo specifico l'erosione da parte del vento solare, rilevando elettroni e ioni; misurare non solo il campo magnetico, ma anche quello elettrico. L'orbita ellittica di MAVEN consentirà inoltre alla sonda di investigare varie altitudini in momenti diversi.
Quindi aspettiamo MAVEN per provare o smentire la teoria del plasmoide di Brain. Ad ogni modo, si tratta di alcune prove allettanti che indicano un meccanismo piuttosto inaspettato che potrebbe, letteralmente, strappare l'atmosfera di Marte nello spazio ...
Fonte: NASA
