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L’atmosfera di Marte fa ‘scintille’

Un complesso reticolo energetico che ha ‘messo in fuga’ l’atmosfera di Marte, trasformandolo in una landa desolata: è quanto emerge dai dati raccolti dalla sonda Maven (Mars Atmosphere and Volatile EvolutioN) della Nasa, da oltre cinque anni nell’orbita del pianeta. In pratica, intorno ad esso si muovono sistemi di correnti elettriche, che hanno scatenato una serie di processi fisici all’origine della dispersione dell’atmosfera nello spazio. Il fenomeno è al centro di uno studio appena pubblicato su Nature Astronomy (articolo: “The global current systems of the Martian induced magnetosphere”); l’indagine è stata condotta da un gruppo di ricercatori statunitensi, coordinato dal Laboratorio di Fisica Spaziale ed Atmosferica dell’Università del Colorado-Boulder.

Anche la Terra presenta sistemi di questo genere, connessi al vento solare: una loro manifestazione eclatante è costituita dalle aurore delle regioni polari, dovute all’interazione tra il campo magnetico terrestre e tale flusso, costituito da particelle cariche, che spira costantemente dalla nostra stella, muovendosi a milioni di chilometri orari.  Lo studio di quanto si verifica sul nostro pianeta può essere d’aiuto solo parzialmente per approfondire le correnti elettriche di Marte, a causa delle differenze tra i campi magnetici: quello della Terra, infatti, deriva dal suo nucleo e circonda l’intero pianeta, mentre quello di Marte è indotto. Il Pianeta Rosso, quindi, non genera un proprio campo magnetico, ad eccezione di alcune aree di crosta magnetizzata relativamente piccole. Il processo che porta alla formazione di un campo magnetico indotto è piuttosto complesso ed è collegato alle interazioni tra il vento solare e i corpi celesti in cui si imbatte: tale flusso, infatti, è anche magnetizzato e questa sua caratteristica gli consente di insinuarsi facilmente nella parte alta dell’atmosfera di pianeti non magnetizzati come Marte. Le correnti che il vento solare suscita nella ionosfera del pianeta producono un accumulo e un rafforzamento del magnetismo, creando una cosiddetta ‘magnetosfera indotta’.

Alcuni meccanismi di essa non sono ancora chiari, ma quando le particelle del vento solare vi impattano sono spinte a muoversi separatamente a causa della loro carica elettrica. Quindi, le differenti direzioni assunte dagli ioni e dagli elettroni portano alla formazione di correnti che si snodano dalla parte illuminata di Marte a quella buia. Nel contempo, i raggi x del Sole e la radiazione ultravioletta ionizzano costantemente la parte superiore dell’atmosfera del pianeta, provocando una mescolanza di elettroni e ioni carichi che possono condurre elettricità. Quindi, senza un campo magnetico globale, le correnti sopra menzionate possono formare una connessione diretta con la parte alta dell’atmosfera marziana e possono trasformare l’energia del vento solare in maniera tale da accelerare il movimento delle particelle atmosferiche verso lo spazio; tali fenomeni portano alla ‘fuga’ dell’atmosfera.

Tracce di questi processi erano state identificate anche da precedenti missioni, ma la sensibilità degli strumenti di Maven, in particolare del magnetometro, ha fatto la differenza, permettendo di mappare accuratamente l’intero circuito delle correnti. Gli studiosi intendono approfondire ulteriormente questi meccanismi, soprattutto per quantificare l’ammontare della perdita dell’atmosfera.

Il video della Nasa che illustra la scoperta

In alto: l’andamento delle correnti elettriche intorno a Marte (Crediti: Nasa/Goddard/Maven/Cu Boulder/Svs/Cindy Starr) 

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