L’atmosfera del mondo rosso è molto più rarefatta di quella del nostro pianeta, eppure nel tenue manto gassoso marziano non mancano elementi pesanti come ferro, magnesio e sodio. A osservarli per la prima volta, circa due anni fa, è stata la sonda Maven della Nasa, che ha svelato alcuni segreti inaspettati della ionosfera di Marte. Si tratta dello strato dell’atmosfera in cui le molecole di gas vengono private degli elettroni dalla radiazione solare, un processo può portare alla collisione tra atomi e alla formazione del plasma.

La presenza di questo gas ionizzato è stata confermata nel lato di Marte illuminato dal Sole, ma secondo gli scienziati il plasma è presente anche negli strati della ionosfera marziana non immediatamente colpiti dai fotoni sprigionati dalla nostra stella. Ma da dove proviene questo plasma “al buio”? Ha origine dal bombardamento di altri raggi cosmici, oppure è trasportato dai venti a partire dal lato assolato di Marte?

Un inizio di risposta arriva grazie a una ricerca svolta da un team internazionale proveniente da Cina, Stati Uniti e Svezia. Ancora una volta, i ricercatori hanno utilizzato i dati della sonda Maven per far luce sui misteri del plasma marziano, in questo caso svelando cosa avviene nella ionosfera durante la notte sul mondo rosso.

Lanciata il 18 novembre 2013 ed entrata nell’orbita di Marte il 21 settembre 2014, Maven si trova a una quota che consente una serie di misurazioni locali e da remoto dell’atmosfera marziana con una copertura quasi globale. In genere la sonda Nasa orbita a una distanza media di 150 chilometri dalla superficie di Marte, ma occasionalmente esegue alcune manovre che le permettono di avvicinarsi fino a circa 125 chilometri. Questi aggiustamenti di rotta sono chiamate campagne Deep Dip, e ad oggi ce ne sono state 9.

Il nuovo studio, pubblicato su The Astrophysical Journal Letters, ha analizzato i dati raccolti dalle orbite Deep Dip tra il 2015 e il 2016. Queste osservazioni hanno consentito di studiare più da vicino gli strati di plasma della ionosfera, compresi quelli non illuminati dal Sole che restavano ad oggi i più misteriosi. Secondo i ricercatori, ciò che emerge dai dati sul plasma all’ombra di Marte è un quadro piuttosto complesso. A latitudini più basse (meno di 140 chilometri per l’orbita di mezzanotte e 180 chilometri per quella dell’alba) gli autori dello studio hanno trovato che la fonte del plasma si può ricondurre essenzialmente alla ionizzazione dovuta allo scontro tra elettroni. Un fenomeno non molto diverso da quello già osservato nel lato della ionosfera marziana colpito dai fotoni provenienti dal Sole. A latitudini più alte, tuttavia, gli scienziati hanno trovato segni di un processo di perdita del plasma differente: è possibile che qui il fenomeno della ionizzazione sia più intenso, e che a queste altezze gli ioni sfuggano dalla cosiddetta coda magnetica marziana.

Per comprendere meglio lo strano comportamento del plasma di Marte serviranno ulteriori dati, che saranno presto disponibili dopo l’ultimo sorvolo ravvicinato di Maven sul mondo rosso, avvenuto il mese scorso.