Per decenni, gli scienziati hanno cercato di svelare il mistero delle condizioni meteorologiche di Marte. Mentre l'atmosfera del pianeta è molto più sottile della nostra - con meno dell'1% della pressione atmosferica che esiste sulla Terra a livello del mare - le nuvole sono state periodicamente viste nei cieli sopra la superficie. Inoltre, nel corso degli anni sono state rilevate nevicate periodiche, principalmente sotto forma di neve ad anidride carbonica (cioè ghiaccio secco).
Tuttavia, secondo un nuovo studio condotto da un team di astronomi francesi e americani, Marte sperimenta nevicate sotto forma di particelle di ghiaccio d'acqua. Queste nevicate si verificano solo di notte, in coincidenza con le cadute della temperatura globale. La presenza di queste tempeste e la velocità con cui raggiungono la superficie, stanno costringendo gli scienziati a ripensare i modelli meteorologici di Marte.
Lo studio, intitolato "Snow Precipitation on Mars Driven by Cloud-Induced Night-Time Convection", è recentemente apparso sulla rivista Nature Geosciences. Guidato da Aymeric Spiga, professore ordinario all'Università Pierre et Marie Curie e ricercatore del Laboratoire de Météorologie Dynamique di Parigi, il team ha condotto simulazioni numeriche delle regioni nuvolose di Marte per dimostrare che possono verificarsi tempeste di neve convettive localizzate.
Per decenni, gli scienziati hanno creduto che Marte avesse subito nevicate sotto forma di anidride carbonica congelata (alias ghiaccio secco), in particolare attorno al polo sud. Ma è stato solo negli ultimi anni che sono state ottenute prove dirette. Ad esempio, il 29 settembre 2008, il Fenice il lander scattò foto di neve che cadeva dalle nuvole che si trovavano a 4 km (2,5 miglia) sopra il suo sito di atterraggio vicino al cratere Heimdal.
Nel 2012, il Mars Reconnaissance Orbiter ha rivelato ulteriori prove delle nevicate di biossido di carbonio su Marte. E ci sono state anche prove negli ultimi anni di nevicate a bassa caduta, che sembrano aver contribuito a modellare il paesaggio marziano. Questi includono un sistema di ventole relativamente giovane nella regione di Promethei Terra su Marte, che i ricercatori della Brown University hanno determinato che sono stati modellati dallo scioglimento della neve.
Inoltre, nel 2014, i dati ottenuti dall'ESAMars Express La sonda ha mostrato come anche il bacino dell'Hellas (un enorme cratere) sia stato resistito dallo scioglimento delle nevi. E nel 2015, il Curiosità rover ha confermato che il cratere Gale (dove è atterrato nel 2012) era una volta riempito da uno specchio d'acqua permanente. Secondo i risultati del team scientifico, questo antico lago ha ricevuto il deflusso dallo scioglimento della neve sul bordo settentrionale del cratere.
Tutti questi risultati erano piuttosto perplessi per gli scienziati, poiché si pensava che Marte non avesse un'atmosfera abbastanza densa da supportare questo livello di condensa. Per indagare su questi fenomeni meteorologici, il dott. Spiga e i suoi colleghi hanno combinato i dati forniti da varie missioni di lander e orbiter marziane per creare un nuovo modello atmosferico che simulava il clima su Marte.
Ciò che scoprirono fu che durante le notti in cui l'atmosfera di Marte divenne abbastanza fredda, le particelle di ghiaccio d'acqua potevano formare nuvole. Queste nuvole diventerebbero instabili e rilasciare precipitazioni di ghiaccio d'acqua, che cadono rapidamente in superficie. Il team ha quindi confrontato questi risultati con fenomeni meteorologici localizzati sulla Terra, dove l'aria fredda e densa provoca piogge o nevicate che cadono rapidamente dalle nuvole (alias "microbursts").
Come affermano nel loro studio, queste informazioni erano coerenti con i dati forniti dalle missioni lander e orbiter marziane:
“Nelle nostre simulazioni, le tempeste di neve convettive si verificano solo durante la notte marziana e derivano dall'instabilità atmosferica dovuta al raffreddamento radiativo delle particelle di nuvole di acqua e ghiaccio. Ciò innesca forti pennacchi convettivi all'interno e sotto le nuvole, con precipitazioni nevose veloci derivanti dalle forti correnti discendenti. "
I risultati hanno anche contraddetto la convinzione di lunga data secondo cui le nuvole basse avrebbero depositato la neve sulla superficie solo lentamente e delicatamente. Si credeva che questo fosse il caso basato sul fatto che Marte ha un'atmosfera sottile e quindi priva di venti violenti. Ma come hanno mostrato le loro simulazioni, le particelle di ghiaccio d'acqua che portano a tempeste di neve a microburst raggiungeranno il terreno in pochi minuti, anziché in ore.
Questi risultati indicano che le tempeste di neve marziane hanno anche una profonda influenza sul trasporto globale del vapore acqueo e sulle variazioni stagionali dei depositi di ghiaccio. Come affermano ulteriormente:
"La convezione notturna nelle nuvole di ghiaccio d'acqua marziano e le relative precipitazioni nevose portano al trasporto di acqua sia sopra che sotto gli strati di miscelazione, e quindi influenzerebbero il ciclo dell'acqua presente e passato di Marte, specialmente nelle condizioni di elevata obliquità associate a un ciclo dell'acqua più intenso. "
Come ha spiegato Aymeric Spiga in un'intervista con l'AFP, queste nevi non sono esattamente ciò a cui siamo abituati qui sulla Terra. "Non è come se si potesse fare un pupazzo di neve o sciare", ha detto. "In piedi sulla superficie di Marte non vedresti una spessa coltre di neve, più simile a un generoso strato di brina." Tuttavia, questi risultati indicano alcune somiglianze tra i fenomeni meteorologici della Terra e di Marte.
Con le missioni con equipaggio su Marte programmate per i prossimi decenni - in particolare il "Viaggio su Marte" della NASA, programmato per gli anni 2030, aiuta a sapere esattamente quali tipi di fenomeni meteorologici incontreranno i nostri astronauti. Mentre le racchette da neve o gli sci potrebbero essere fuori questione, gli astronauti potrebbero almeno guardare avanti alla possibilità di vedere la neve fresca quando si svegliano nei loro habitat!
