Su Marte tempeste di polvere simili a cicloni terrestri

Osservate su Marte tempeste di polvere con strutture sorprendentemente simili alle nubi che si formano nelle regioni tropicali del nostro Pianeta. La caratteristica in comune è una struttura a piccole celle regolarmente distanziate come sassolini.

Questa configurazione, molto diffusa per le depressioni atmosferiche terrestri, è stata osservata sul pianeta rosso dalla sonda Mars Express di Esa che ha studiato due tempeste di polvere manifestatesi vicino al polo nord marziano nel 2019, durante quella che è la stagione primaverile per tale regione. In questo periodo, infatti, molte tempeste locali si formano in genere intorno alla calotta di ghiaccio che si ritira.

La struttura comune è indice di un processo di formazione simile per le tempeste di polvere marziane e i cicloni terrestri, entrambi formati per convezione a celle chiuse.
In questo particolare processo atmosferico, l’aria calda e più densa sale al centro di piccole sacche di nubi, mentre l’aria fredda e meno densa scende creando con i suoi movimenti i vuoti di cielo intorno alle celle nuvolose.

La differenza tra Marte e la Terra sta nella composizione delle nuvole calde e dense, le quali contengono acqua nei fenomeni atmosferici terrestri e polvere nelle tempeste marziane.
Il Sole riscalda l’aria carica di polvere nell’atmosfera marziana, facendola salire e formando, così, celle polverose. Le celle sono, quindi, circondate da aree di aria in discesa che contengono invece meno polvere.

Le due tempeste così sviluppatesi nel 2019 sono state osservate dall’orbita marziana dalle due telecamere a bordo di Mars Express – la Visual Monitoring Camera (Vmc) e la High Resolution Stereo Camera (Hrsc).

La serie di immagini di Vmc (nel video sopra) copre circa 70 minuti delle sue osservazioni, mostrando una tempesta di polvere muoversi con una velocità di 20 m/s. Seguendo il movimento delle celle si è potuto ricavare anche la velocità del vento marziano risultata fino a 140 km/h. Questa corrente è in grado di allungare la forma delle celle: la lunghezza delle ombre che ne deriva è stata quindi utile per misurare l’altezza delle nubi sopra la superficie marziana. L’indagine ha rivelato che la polvere può alzarsi per circa 6-11 km dal suolo e che le celle hanno dimensioni orizzontali tra i 20 e i 40 km.
Le osservazioni Vmc hanno mostrato, infine, come le tempeste siano in grado di crescere e scomparire in cicli ripetuti nell’arco di giorni.

Le immagini da Hrsc, invece, rendono particolarmente visibile la forma a spirale della tempesta, il cui braccio principale è lungo circa 2000 km.

«Il nostro lavoro sulla convezione secca di Marte è un ulteriore esempio del valore degli studi comparativi di fenomeni simili che si verificano nelle atmosfere planetarie, al fine di comprendere meglio i meccanismi alla base di tali fenomeni in condizioni e ambienti diversi», afferma Agustín Sánchez-Levaga dell’Universidad del País Vasco Upv/Ehu, in Spagna, responsabile del team scientifico della Vmc.

I risultati di queste indagini saranno utili per comprendere meglio le tempeste di polvere su Marte e fornire così informazioni importanti per le future missioni robotiche in esplorazione sulla superficie marziana.
Dopo che una tempesta di polvere di dimensioni planetarie ha decretato nel 2018 la fine della missione del rover Opportunity di Nasa, ricoprendone di polvere i pannelli solari, la stessa sorte è toccata al lander InSight di Nasa: l’energia del veicolo spaziale continua a diminuire da settimane a causa dell’addensarsi della polvere trasportata dal vento sui suoi pannelli solari. InSight verrà spento definitivamente il prossimo dicembre, chiudendo così i 4 anni di missione spesi a rilevare i segreti dell’interno di Marte.

 

Immagine in evidenza: confronto tra i modelli di nuvole nelle tempeste di polvere su Marte e le celle convettive chiuse nell’atmosfera terrestre. L’immagine affianca, a sinistra, una tempesta al polo nord marziano vista dalla Vmc di Mars Express e, a destra, un’osservazione di Meteosat-8 del fenomeno atmosferico della convezione a celle chiuse sulla Terra in prossimità della Azzorre. Crediti:  Esa/Gcp/Upv/Ehu Bilbao (a sinistra);  Eumetset (a destra).