Escapade, alla scoperta degli effetti del Sole su Marte

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Da tempo sappiamo che Marte non è sempre stato il pianeta freddo e arido che osserviamo oggi. Numerosi studi e analisi delle tracce geologiche indicano un passato in cui sul pianeta scorreva acqua liquida e l’atmosfera era molto più densa. La trasformazione da mondo umido e temperato a deserto gelido si è compiuta nell’arco di miliardi di anni, sotto l’azione costante del vento solare: un flusso di particelle cariche che ha origine nella corona solare e che può erodere progressivamente gli strati superiori di un’atmosfera planetaria.

La Terra genera un campo magnetico globale in grado di deviare queste particelle, una protezione che Marte invece non possiede praticamente più. Il suo antico ‘scudo protettivo’ si è fortemente indebolito nel tempo, lasciando solo frammenti di magnetismo intrappolati nella crosta e un sistema magnetico variabile generato dall’interazione tra vento solare e atmosfera superiore. Il risultato è una magnetosfera estremamente debole, ibrida, che offre una protezione molto limitata.

È in questo scenario che si inserisce la missione Escapade (Escape and Plasma Acceleration and Dynamics Explorers), partita a novembre scorso proprio per osservare in tempo reale il dialogo continuo tra Sole e Marte.
La particolarità di questo nuovo studio, basato su ricerche fatte dalle sonde direttamente sul campo, risiede nella configurazione: per la prima volta due orbiter opereranno in modo coordinato attorno al pianeta rosso. Finora, usando sonde singole, o si potevano fare misurazioni trovandosi nel vento solare in arrivo oppure nelle vicinanze del pianeta, mai entrambe le cose contemporaneamente. Con due sonde in orbita sincronizzata sarà possibile sia misurare il vento solare prima che raggiunga il pianeta, sia osservare come la magnetosfera e l’alta atmosfera del pianeta cambiano in risposta a quell’impatto.
In una prima fase, i veicoli procederanno lungo la stessa traiettoria, uno dietro l’altro, sorvolando le medesime regioni a distanza di pochi minuti. Questo per consentire di rilevare anche le variazioni rapidissime nella tenue magnetosfera, ottenendo valori in una scala temporale inferiore a quella delle precedenti misurazioni.

Successivamente, le orbite delle due sonde (chiamate Blue e Gold) verranno differenziate: una si allontanerà maggiormente dal pianeta, mentre l’altra resterà più vicina. Questa configurazione servirà a monitorare simultaneamente il vento solare e la risposta magnetica e atmosferica di Marte, ricostruendo la catena fisica che porta alla perdita di particelle nello spazio.

La finalità delle sonde robotiche Escapade non è soltanto produrre una ricerca dettagliata, utile per ricostruire la storia marziana in retrospettiva. Senza un campo magnetico globale e con un’atmosfera sottile, la superficie del pianeta è esposta a un bombardamento incessante di particelle energetiche, molto più intenso di quello che subisce la Terra, che rappresenta una preoccupante criticità per le future missioni con equipaggio.
I dati raccolti aiuteranno a definire meglio l’ambiente radiativo (l’insieme delle radiazioni ionizzanti e particelle energetiche che permeano un certo spazio) che gli astronauti e le infrastrutture dovranno affrontare. Inoltre, lo sutdio fornirà informazioni cruciali sulla ionosfera marziana, regione fondamentale per le comunicazioni radio e per eventuali sistemi di navigazione planetaria. Se in futuro esisterà una rete di comunicazioni globale sul pianeta rosso, la comprensione dettagliata delle condizioni ionosferiche e atmosferiche sarà indispensabile.

Blue e Gold sono ancora in viaggio. Anche il percorso e le modalità per raggiungere la meta sono parte dell’innovazione che caratterizza questa missione. Invece di attendere l’allineamento classico tra Terra e Marte — che si verifica ogni 26 mesi — per effettuare il lancio, le sonde hanno adottato una traiettoria più flessibile. Dopo la partenza, sono state momentaneamente ‘parcheggiate’ in orbita attorno al punto di Lagrange 2 del sistema Terra-Sole, a circa un milione e mezzo di chilometri dal nostro pianeta. Quando Terra e Marte torneranno in posizione favorevole, riprenderanno il viaggio utilizzando una manovra di assistenza gravitazionale terrestre che le metterà in direzione del Pianeta Rosso, con arrivo previsto nel 2027. Durante questa fase preliminare attraverseranno anche una regione remota della magnetocoda terrestre, mai esplorata da quella distanza, offrendo un’opportunità scientifica aggiuntiva utile soprattutto nello studio del meteo spaziale.

Finanziata dalla Divisione di Eliofisica della Nasa, il programma Escapade rappresenta un passo strategico perché riunisce più finalità: oltre a investigare sulle cause che hanno provocato e alimentato la fuga atmosferica, causando la trasformazione radicale di Marte, ci aiuterà a comprendere più a fondo come le stelle possano trasformare i pianeti nel tempo.

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