L’atmosfera di Marte strappata via dal vento solare

Rappresentazione artistica di una tempesta solare mentre strappa via gas dall'atmosfera di Marte (Immagine NASA/GSFC)
Rappresentazione artistica di una tempesta solare mentre strappa via gas dall’atmosfera di Marte (Immagine NASA/GSFC)

Ben due riviste ospitano una serie articoli che descrivono i risultati di un anno della missione della sonda spaziale MAVEN della NASA, “Science” e “Geophysical Research Letters”. Le conclusioni sui motivi per cui Marte ha perso la maggior parte della sua atmosfera sono state anche spiegate in una conferenza stampa della NASA tenuta ieri. In poche parole, la colpa è del vento solare, che ha potuto portare via l’atmosfera grazie all’assenza di un campo magnetico protettivo trasformando un pianeta che in origine era simile alla Terra nel desolato pianeta rosso che conosciamo oggi.

Il pianeta Marte è stato studiato in vari modi da sonde spaziali, lander e rover nel corso degli ultimi decenni contribuendo a scoprire vari tasselli del puzzle della storia del pianeta. La sonda spaziale MAVEN (Mars Atmosphere and Volatile Evolution), che ha raggiunto il pianeta rosso poco più di un anno fa, ha lo scopo di completare questo studio fornendo i dati che ci mancavano sull’evoluzione dell’atmosfera marziana.

La Terra viene colpita dal vento solare con un’intensità maggiore rispetto a Marte perché è più vicina alla nostra stella ma possiede un campo magnetico che protegge l’atmosfera. In origine, anche Marte aveva un campo magnetico ma questo pianeta è molto più piccolo della Terra perciò si è raffreddato rapidamente perdendo questo scudo, che dipende dal nucleo di ferro liquido.

La conseguenza è che oltre 4 miliardi di anni fa l’atmosfera di Marte rimase senza protezione e cominciò a essere flagellata dal vento solare. Nel corso del tempo, la perdita di atmosfera ridusse il pianeta, sul quale c’era acqua allo stato liquido, nelle condizioni attuali. Finora, questa teoria era supportata da vari dati ma mancavano misurazioni dirette degli effetti del vento solare sull’atmosfera marziana. Nell’ultimo anno, la sonda spaziale MAVEN ha riempito questa lacuna.

Le misurazioni di MAVEN indicano che il vento solare strappa circa 100 grammi di gas dell’atmosfera di Marte ogni giorno. A prima vista sembra una quantità trascurabile ma senza la protezione di un campo magnetico questo fenomeno si protrae da oltre 4 miliardi di anni. In sostanza, ci sono voluti molti milioni di anni solo per far collassare gli ecosistemi marziani fino a eliminare quasi completamente la presenza di acqua liquida sulla superficie del pianeta.

Le tempeste solari aumentano la potenza dei flussi del vento solare perciò a volte una quantità maggior di gas viene strappata dall’atmosfera marziana. Probabilmente questo tipo di attività era più comune quando il Sole era giovane perciò è possibile che inizialmente la velocità di erosione atmosferica sia stata maggiore. La sonda spaziale MAVEN ha registrato un’accelerazione di questo fenomeno nel marzo 2015, in occasione di una serie di tempeste solari.

MAVEN sta per terminare la sua missione primaria e questi risultati mostrano già che è stata un successo. La sonda spaziale continuerà a studiare l’atmosfera di Marte nella sua missione estesa per capire ancor meglio i meccanismi dell’impatto del vento solare su di essa. Se la perdita di gas continuerà così si stima che entro un paio di miliardi di anni Marte rimarrà senza atmosfera.

Questo tipo di studio è rassicurante perché mostra che questo fenomeno richiede tempi lunghissimi per devastare l’atmosfera di un pianeta. Ciò significa che quando sulla Terra ci sarà un’inversione dei poli magnetici con un temporaneo indebolimento del campo magnetico non ci saranno reali pericoli per l’atmosfera terrestre.

Questo video contiene un’animazione che visualizza il vento solare che strappa ioni di gas dagli strati superiori dell’atmosfera di Marte portandoli via nello spazio.

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