Le tempeste di polvere giocano un ruolo importante nel prosciugare il Pianeta Rosso

L’atmosfera su Marte è molto più sottile di quella terrestre. Tuttavia, genera vento. Quando questi venti raccolgono particelle di polvere fini e secche su Marte, può verificarsi una tempesta di polvere.

Gli scienziati ritengono che Marte fosse caldo e umido come la Terra e che abbia perso la maggior parte della sua acqua nello spazio. Ma come hai perso è ancora sfuggente.

Scienziati del Laboratorio di Fisica dell’Atmosfera e dello Spazio (LASP) in Università del Colorado Boulder Sembra che abbia trovato la risposta. Il loro studio suggerisce che le tempeste di polvere potrebbero svolgere un ruolo importante nel prosciugare il Pianeta Rosso.

Finora, Marte Gli scienziati ritengono che le tempeste di polvere abbiano avuto un ruolo nel prosciugare il pianeta. Ma a causa della mancanza di misurazioni, non sono stati in grado di legare insieme l’intera immagine. Le osservazioni simultanee di tre veicoli spaziali in orbita attorno a Marte a gennaio e febbraio 2019 hanno indicato che Marte perde il doppio dell’acqua durante queste tempeste rispetto ai periodi più tranquilli.

Ciò significa che una tempesta di polvere sta riscaldando l’atmosfera. Ciò fa sì che i venti spingano il vapore acqueo ad altitudini molto più elevate del normale. A queste altitudini più elevate, l’atmosfera marziana è scarsa e le molecole d’acqua sono più suscettibili alle radiazioni ultraviolette, che le fanno a pezzi nei componenti più leggeri di idrogeno e ossigeno. Quindi l’elemento più leggero, l’idrogeno, si perde facilmente nello spazio.

Michael Chavin, ricercatore presso il Laboratorio di fisica dell’atmosfera e dello spazio, ha affermato: “Tutto quello che devi fare per perdere acqua in modo permanente è perdere un atomo di idrogeno, perché l’idrogeno e l’ossigeno non possono ricombinarsi in acqua. Quindi quando perdi un atomo di idrogeno, perdi una molecola d’acqua”.

Lo studio è stato reso possibile da misurazioni simultanee da quattro strumenti a bordo del veicolo spaziale. Il Mars Exploration Orbiter della NASA ha misurato la temperatura, la polvere e le concentrazioni di ghiaccio d’acqua dalla superficie a circa 62 miglia o 100 chilometri sopra di essa. All’interno dello stesso intervallo di altitudine, la sonda Gas Tracking Orbiter dell’Agenzia spaziale europea ha misurato la concentrazione di vapore acqueo e ghiaccio. Lo spettrometro UV a bordo della navicella spaziale MAVEN della NASA ha limitato le misurazioni riportando la quantità di idrogeno alle più alte altitudini nell’atmosfera di Marte, a 620 miglia (1.000 km) sopra la superficie del pianeta.

Schema del ciclo di perdita di idrogeno su Marte. Sono rappresentati sia i tradizionali meccanismi di perdita che il nuovo concetto di perdita da tempeste di polvere. Credito: Chaffin et al. , 2021

Trace Gas Orbiter ha rilevato dieci volte più acqua nell’atmosfera centrale dopo l’inizio della tempesta di polvere, che coincide esattamente con i dati del radiometro a infrarossi sul Mars Reconnaissance Orbiter. Le osservazioni di MAVEN hanno anche concordato che 650 miglia sopra la superficie hanno mostrato un aumento del 50% di idrogeno durante la tempesta.

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Jeronimo Villanueva, esperto di acque marziane presso il Goddard Space Flight Center della NASA e coautore dell’articolo di Chavin, Lei dissee “Questo documento in realtà ci aiuta a tornare indietro nel tempo e a dire: ‘Ok, ora abbiamo un altro metodo di perdita d’acqua che ci aiuterà a collegare questa piccola acqua su Marte oggi con l’enorme quantità di acqua che avevamo in passato. “

Le immagini dello spettrofotometro ultravioletto di Maven confermano che prima della tempesta del 2019, si possono vedere nuvole di ghiaccio in bilico su alti vulcani nella regione di Tharsis di Marte. Poiché il ghiaccio non si condensa più vicino alla superficie più calda, queste nuvole sono completamente scomparse quando la tempesta di sabbia era in pieno svolgimento e poi sono riapparse dopo la fine della tempesta di sabbia”.

“Collettivamente, i dati dei tre veicoli spaziali dipingono un quadro chiaro di come una tempesta di polvere regionale può aiutare. acqua di Marte Sfuggito. Tutte le macchine dovrebbero raccontare la stessa storia, e lo sono”.

“È stato un onore guidare questo meraviglioso team internazionale e contribuire a evidenziare questo risultato. Studi come questo dimostrano il potere delle missioni congiunte e della cooperazione internazionale per far progredire la scienza su Marte”.

Riferimento alla rivista:
  1. Chavin, MS, Cass, DM, Aoki, S, et al. Aumento della perdita di acqua su Marte nello spazio a causa delle tempeste di polvere regionali. Nat Astron (2021). DOI: 10.1038 / s41550-021-01425-w

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