È stata pubblicata sulla rivista Nature Geoscience l’analisi dell’atmosfera marziana effettuata dallo strumento MEDA, a bordo del rover Perseverance della NASA. A partecipare alla ricerca, che amplierà le conoscenze sulla meteorologia marziana per programmare le future spedizioni umane sul pianeta rosso, c’è un gruppo di ricercatori in scienze planetarie dell’Università dei Paesi Baschi e di Madrid.
Perseverance, il rover targato NASA, è arrivato nel cratere Jezero (il letto di un antico lago marziano, ora prosciugato) il 18 febbraio 2021, con i suoi 7 strumenti innovativi dedicati all’esplorazione della superficie del pianeta Marte, alla ricerca di possibili segni di vita passata, di campioni da riportare sulla Terra e per sperimentare nuove tecnologie da utilizzare nell’esplorazione umana.
MEDA (Mars Environmental Dynamics Analyzer)
Inoltre, nel suo soggiorno sul pianeta rosso, il rover sta anche studiando approfonditamente l’atmosfera marziana.
Per farlo, si serve di MEDA (Mars Environmental Dynamics Analyzer), uno strumento composto da un insieme di sensori che misurano temperatura, pressione, vento, umidità e proprietà della polvere presente in sospensione nell’atmosfera di Marte. Nell’ultimo anno marziano (che corrisponde a circa due anni terrestri), il progetto MEDA, il cui capo ricercatore è José Antonio Rodríguez-Manfredi del Centro di astrobiologia (CAB) di Madrid, ha completato una prima analisi dell’atmosfera marziana, che è valsa allo studio la pubblicazione in copertina sulla rivista Nature Geoscience e che ha permesso di studiare i cicli stagionali e giornalieri di temperatura e pressione del pianeta, nonché le loro significative variazioni temporali.
MEDA ha permesso di osservare che, nel corso delle stagioni, la temperatura media dell’aria nel cratere Jezero, situato vicino all’equatore del pianeta, è di circa -55°C, ma varia notevolmente tra il giorno e la notte, con differenze di circa 50-60 gradi. Nelle ore centrali della giornata, il riscaldamento della superficie genera movimenti turbolenti nell’aria per effetto del moto ascendente e discendente delle masse d’aria (detto convezione), che cessano alla sera.
I sensori di pressione, invece, mostrano in dettaglio il cambiamento stagionale dell’atmosfera marziana, prodotto dallo scioglimento e dal congelamento dell’anidride carbonica atmosferica alle calotte polari, nonché da un ciclo quotidiano complesso e variabile, modulato dalle maree termiche nell’atmosfera: «La pressione e la temperatura dell’atmosfera di Marte oscillano con i periodi del giorno solare marziano (un po’ più lunghi di quello terrestre, con una media di 24 ore e 39,5 minuti) e con i loro sottomultipli, seguendo il ciclo giornaliero del sole, fortemente influenzato dalla quantità di polvere e dalla presenza di nuvole nell’atmosfera», racconta Agustín Sánchez-Lavega, professore presso la Facoltà di Ingegneria – Bilbao (EIB) e co-ricercatore della missione Mars 2020.
Le misurazioni meteorologiche dell’atmosfera marziana
Entrambi i sensori di MEDA hanno rilevato anche fenomeni dinamici nell’atmosfera marziana, che si verificano in prossimità del rover, ad esempio quelli prodotti dal passaggio di vortici detti “dust devils” (“diavoli di sabbia”) per via della polvere che a volte sollevano, o la generazione di onde gravitazionali la cui origine non è ancora ben compresa. «I dust devils sono più abbondanti su Jezero che altrove su Marte e possono essere molto grandi, formando vortici di oltre 100 metri di diametro. Con MEDA siamo stati in grado di caratterizzare non solo i loro aspetti generali (dimensioni e abbondanza), ma anche di svelare come funzionano questi vortici», ha affermato Ricardo Hueso, docente presso la Facoltà di Ingegneria di Bilbao (EIB).
MEDA ha inoltre rilevato la presenza di tempeste a migliaia di chilometri di distanza, di origine molto simile a quelle terrestri e che si muovono lungo il bordo della calotta polare nord, formata dalla deposizione di neve carbonica (cioè di anidride carbonica allo stato solido).
All’interno della ricca varietà di fenomeni studiati, MEDA è stato in grado di caratterizzare in dettaglio anche i cambiamenti che hanno avuto luogo nell’atmosfera in seguito a una delle temute tempeste di polvere, che si è sviluppata all’inizio di gennaio 2022. Il suo passaggio sul rover ha portato a bruschi sbalzi di temperatura e pressione, accompagnati da forti raffiche di vento, che sollevando polvere hanno colpito gli strumenti, danneggiando uno dei sensori.
«MEDA fornisce misurazioni meteorologiche di alta precisione che consentono di caratterizzare l’atmosfera marziana, per la prima volta, su scala locale a distanze di pochi metri, nonché su scala globale del pianeta raccogliendo informazioni su ciò che sta accadendo a migliaia di chilometri di distanza. Tutto ciò porterà a una migliore comprensione del clima marziano e migliorerà i modelli predittivi che utilizziamo», ha affermato Sánchez-Lavega.
