Un nuovo ciclo di vapore acqueo per Marte e Phobos a colori
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Da Marte un nuovo ciclo dell'acqua si presenta ogni due anni, risolvendo il mistero della perdita di acqua da parte del pianeta. Mars Odissey ottiene la mappa termica della luna Phobos.


Fonte Dmitry S. Shaposhnikov et al. Seasonal Water "Pump" in the Atmosphere of Mars: Vertical Transport to the Thermosphere, Geophysical Research Letters (2019)


Vapore acqueo marziano a diverse altezze. Crediti Dmitry S. Shaposhnikov et al.
Vapore acqueo marziano a diverse altezze. Crediti Dmitry S. Shaposhnikov et al.

Un nuovo ciclo dell'acqua per Marte

Durante l'estate meridionale marziana accade qualcosa di particolare: il vapore acqueo riesce a salire efficientemente dagli strati più bassi fino all'alta atmosfera del pianeta rosso, con i venti che riescono a trasportare gas rari verso il polo Nord. Parte del vapore acqueo decade e fugge nello spazio mentre il resto scende di nuovo vicino ai poli.

Questo nuovo ciclo dell'acqua è stato osservato dai ricercatori del Moscow Institute of Physics and Technology e del Max Planck Institute for Solar System Research (MPS) in Germania: le simulazioni mostrano come il vapore riesca a by-passare la barriera di aria fredda nell'atmosfera di medio livello raggiungendo la parte più alta, il che spiega anche la perdita di gran parte dell'acqua da parte di Marte. 

Marte, è noto, era un tempo un pianeta ricco di acqua sul quale fiumi e oceani fornivano una visione simile a quella attuale terrestre. Oggi è presente soltanto una piccola quantità di acqua ghiacciata mentre il vapore acqueo atmosferico è presente soltanto come traccia. Il pianeta dovrebbe aver perso circa l'80% della propria acqua originaria. In alta atmosera la radiazione ultravioletta spezza le molecole di acqua in idrogeno H e in idrossili OH, con il primo che fugge via nello spazio. Questa perdita perdura ancora oggi ma il superamento della barriera rappresentata dalla media atmosfera è sempre stato un mistero: l'acqua dovrebbe tornare ghiaccio e ridiscendere, eppure sale e viene persa. Le simulazioni hanno scoperto proprio il meccanismo alla base di questo superamento, un meccanismo che ricorda una sorta di pompa: lo strato atmosferico incriminato diviene permeabile al vapore acqueo due volte al giorno ma soltanto durante l'estate meridionale.

L'orbita  marziana gioca un ruolo decisivo: il suo percorso intorno al Sole dura circa due anni terrestri ed è molto più ellittico rispetto all'orbita terrestre. Nel punto di perielio , coincidente con l'estate meridionale, Marte si trova più vicino al Sole di ben 42 milioni di chilometri rispetto al punto di afelio , con una estate meridionale molto più calda rispetto a quella settentrionale. Durante determinate ore del giorno, il vapore acqueo può risalire localmente con masse di aria caldissima e raggiungere l'alta atmosfera. Il viaggio risale fino al polo nord, dove il vapore si raffredda e scende oppure viene spezzato dalla radiazione solare e fugge via. Il processo può essere reso ancora più forte dalle tempeste di sabbia globali che si ripetono a intervalli di circa sette anni, ultima delle quali è datata 2018. La quantità di polvere in atmosfera ha facilitato il trasporto di vapore acqueo negli strati più alti. Durante la tempesta precedente (2007) il vapore acqueo è stato trasportato in quantità doppia rispetto a periodi uguali ma privi di tempesta globale. Le particelle di sabbia assorbono la luce solare e si scaldano portando l'atmosfera fino ai 30°C.

Phobos a colori

Come nota di "colore", la Mars Odissey ha ripreso il satellite Phobos durante la fase di plenilunio . La mappa elaborata dai dati di THEMIS (Thermal Emission Imaging System) mostra in falsi colori gli intervalli di temperatura . La mappa potrebbe aiutare nella comprensione della composizione chimica della luna marziana. La zona centrale appare più calda, con la temperatura che scema man mano che ci si avvicina alla superficie. Tra i materiali sono presenti anche ferro e nichel. 

Mappa termica di Phobos. Crediti Mars OdisseyNASA
Mappa termica di Phobos. Crediti Mars OdisseyNASA