Le previsioni meteo terrestri, ormai da decenni, intervengono nel nostro quotidiano. Un nuovo studio, pubblicato su Nature Astronomy, esamina il fenomeno correlato alla corrente a getto del nostro pianeta e lo applica ai modelli meteorologici su Marte e Titano, la luna più grande di Saturno.
Gioca d’anticipo l’autore principale della nuova ricerca J. Michael Battalio, ricercatore post-dottorato in Scienze della Terra e Planetarie presso la Facoltà di Arti e Scienze di Yale, quando afferma: «Credo che solo dieci anni ci separino dalle prime previsioni accurate per Marte». Di fatto, nella prospettiva di nuove missioni di lunga durata sul Pianeta Rosso, sapere con un margine di certezza quando arriverà la prossima tempesta di sabbia può aiutare anche gli scienziati che si preparano per viaggi di ricerca con equipaggio su pianeti e lune vicini.
Sulla Terra la regolarità dei sistemi temporaleschi alle medie latitudini è associata a quella che viene chiamata modalità anulare, una variabilità nel flusso atmosferico che non è correlata al ciclo delle stagioni. Le modalità anulari influenzano la corrente a getto, le precipitazioni e le formazioni nuvolose in tutto il pianeta. Spiegano fino a un terzo della variabilità dei “vortici” provocati dal vento, compresi i fenomeni estremi che si verificano in alcune aree degli Stati Uniti (le bufere di neve nel New England e le forti tempeste nel Midwest).
Dopo aver notato che la regolarità delle tempeste di polvere nell’emisfero australe di Marte era simile alla ripetibilità dei vortici terrestri, Battalio ha esaminato 15 anni di osservazioni atmosferiche del pianeta in un set di dati pubblico, scoprendo che anche esso ha modalità anulari, proprio come avviene sulla Terra.
Su suggerimento del supervisore di laboratorio Juan Lora (Dipartimento di Scienze della Terra e Planetarie di Yale), sono state studiate le modalità anulari anche su Titano. Sebbene ci siano pochissime osservazioni atmosferiche per questo corpo celeste, Lora ha sviluppato un modello climatico globale molto apprezzato e chiamato Titan Atmospheric Model (TAM).
Il loro studio ha messo in luce che le modalità anulari su Titano – e su Marte – sono ancora più influenti di quanto non lo siano sulla Terra. Sembrano essere responsabili fino alla metà della variabilità del vento sul pianeta e dei due terzi della variabilità del vento sulla luna di Saturno.
«Nuvole di metano e cambiamenti di superficie causati dalla pioggia di metano su Titano erano stati osservati prima, ma ora sembra che questi eventi siano collegati ai cambiamenti della sua forte corrente a getto, influenzati dalle modalità anulari», ha detto Lora, co-autore dello studio.
Aver trovato modalità anulari simili a quelle che avvengono sulla Terra potrebbe far supporre che esse possano essere onnipresenti nelle atmosfere planetarie, da Venere, ai giganti gassosi o agli esopianeti, aggiunge, interrogandosi, il primo autore: «Per quanto riguarda Marte, le sue tempeste di polvere vanno da minuscoli granelli che si verificano costantemente a bufere globali che circondano il pianeta una volta ogni pochi anni. Le tempeste più piccole durano meno di un giorno, ma gli eventi globali possono durare mesi. Ci sono anche fenomeni regionali che durano giorni o settimane. Capire e prevedere queste manifestazioni è vitale per la sicurezza delle missioni, in particolare quelle che si basano sull’energia solare, ma anche per tutte quelle che atterrano in superficie».
ll rover robotico Opportunity, ad esempio, è atterrato su Marte nel 2004 per una missione di 90 giorni; ha operato per più di 14 anni, in parte ibernato durante le tempeste di polvere, mentre InSight, lander robotico su Marte dal 2018 rischia per la sopravvivenza, sottolinea Battalio.
In apertura un‘Illustrazione di Michael S. Helfenbein; Crediti NASA/JPL-Caltech.