Questa settimana, dal 20 al 24 marzo, la 48a conferenza sulla scienza lunare e planetaria si svolgerà a The Woodlands, Texas. Ogni anno, questa conferenza riunisce specialisti internazionali nei campi della geologia, geochimica, geofisica, e astronomia per presentare le ultime scoperte nella scienza planetaria. Uno dei momenti salienti della conferenza finora è stata una presentazione sui modelli meteorologici di Marte.

In qualità di team di ricercatori del Center for Research in Earth and Space Sciences (CRESS) della York University, dimostrato, Curiosità ottenuta da alcune immagini piuttosto interessanti dei modelli meteorologici di Marte negli ultimi anni. Questi includevano cambiamenti nella copertura nuvolosa, così come la prima vista da terra delle nuvole marziane modellate dalle onde gravitazionali.

Quando si tratta di formazioni nuvolose, le onde gravitazionali sono il risultato della gravità che cerca di riportarle al loro equilibrio naturale. E mentre comune sulla Terra, tale formazione non si pensava fosse possibile intorno alla fascia equatoriale di Marte, dove sono state viste le onde gravitazionali. Tutto questo è stato reso possibile grazie alla vantaggiosa posizione di Curiosity all'interno del Gale Crater.

Situato vicino all'equatore di Marte, Curiosity è riuscita a registrare in modo coerente ciò che è noto come Aphelion Cloud Belt (ACB). Come suggerisce il nome, questo fenomeno che ricorre annualmente si manifesta durante la stagione degli afeli su Marte (quando è più lontano dal Sole) tra le latitudini di 10°S e 30°N. Durante l'afelio, il punto più lontano dal Sole, il pianeta è dominato da due sistemi di nuvole.

Questi includono il suddetto ACB, e i fenomeni polari noti come Polar Hood Clouds (PHC). Mentre i PHC sono caratterizzati da nubi di anidride carbonica, le nuvole che si formano intorno alla fascia equatoriale di Marte sono costituite da ghiaccio d'acqua. Questi sistemi di nubi si dissipano man mano che Marte si avvicina al Sole (perielio), dove aumenti di temperatura portano alla creazione di tempeste di polvere che limitano la formazione di nubi.

Durante i quasi cinque anni di operatività di Curiosity, il rover ha registrato oltre 500 filmati del cielo equatoriale marziano. Questi film hanno assunto la forma di entrambi Zenith Movies (ZMs) - che prevedono che la fotocamera sia puntata verticalmente - e Supra-Horizon Movies (SHM), che miravano a un angolo di elevazione più basso per mantenere l'orizzonte in cornice.

Utilizzando la telecamera di navigazione di Curiosity, Jacob Kloos e il Dr. John Moores, due ricercatori di CRESS, hanno effettuato otto registrazioni dell'ACB nel corso di due anni marziani, in particolare tra Mars Years 31 e Mars Years 33 (ca. 2012-2016). Confrontando i film ZM e SHM, erano in grado di discernere i cambiamenti nelle nuvole che erano sia diurni (giornalieri) che annuali in natura.

Quello che hanno scoperto è che tra il 2015 e il 2016, L'ACB di Marte ha subito cambiamenti di opacità (ovvero cambiamenti di densità) durante il suo ciclo diurno. Dopo periodi di intensa attività mattutina, le nuvole avrebbero raggiunto il minimo in tarda mattinata. Segue un secondo, picco più basso nel tardo pomeriggio, che indicava che le prime ore del mattino di Marte sono il momento più favorevole per la formazione di nubi più spesse.

Per quanto riguarda la variabilità interannuale, hanno scoperto che tra il 2012 e il 2016 quando Marte si allontanò dall'afelio, c'è stato un corrispondente aumento del 38% nel numero di nuvole con maggiore opacità. Però, ritenendo che questi risultati siano il risultato di una distorsione statistica causata da una distribuzione non uniforme dei video, hanno concluso che la differenza di opacità era più sulla linea di circa il 5%.

Queste variazioni erano tutte coerenti con le variazioni di temperatura delle maree, dove le temperature più fresche diurne o stagionali comportano maggiori livelli di condensa nell'aria. La tendenza all'aumento delle nubi durante il giorno è stata inaspettata, però, poiché temperature più elevate dovrebbero portare a una diminuzione della saturazione. Però, come hanno spiegato durante la loro presentazione, anche questo potrebbe essere attribuito ai cambiamenti giornalieri:

"Una spiegazione per il miglioramento pomeridiano proposto da Tamppari et al. è che quando le temperature atmosferiche aumentano durante il giorno, la convezione potenziata solleva il vapore acqueo all'altitudine di saturazione, aumentando quindi la probabilità di formazione di nubi. Oltre al vapore acqueo, la polvere potrebbe anche essere sollevata, che fungono da nuclei di condensazione, consentendo una formazione delle nuvole più efficiente."

Però, la cosa più interessante è stato il fatto che durante una giornata di osservazione – Sol 1302, o il 5 aprile, 2016 – il team è riuscito a osservare qualcosa di sorprendente. Quando si guarda l'orizzonte durante un SHM, la NavCam vide file parallele di nuvole che puntavano tutte nella stessa direzione. Mentre è noto che tali increspature si verificano nelle regioni polari (dove sono interessati i PHC), individuarli sopra l'equatore è stato inaspettato.

Ma come ha spiegato Moore in un'intervista a Science Magazine, vedere un fenomeno simile alla Terra su Marte è coerente con ciò che abbiamo visto finora da Marte. "L'ambiente marziano è l'esotico avvolto nel familiare, " disse. "I tramonti sono blu, i diavoli di polvere enormi, la nevicata più simile a polvere di diamante, e le nuvole sono più sottili di quelle che vediamo sulla Terra."

Attualmente, non è chiaro quale meccanismo potrebbe essere responsabile della creazione di queste increspature in primo luogo. Sulla terra, sono causati da disturbi al di sotto della troposfera, radiazione solare, o pura corrente a getto. Sapere cosa potrebbe spiegarli su Marte rivelerà probabilmente alcune cose interessanti sulle dinamiche della sua atmosfera. Allo stesso tempo, sono necessarie ulteriori ricerche prima che gli scienziati possano affermare con certezza che le onde gravitazionali sono state osservate qui.

Ma nel frattempo, questi risultati sono affascinanti, e sicuramente contribuiranno a far progredire la nostra conoscenza dell'atmosfera del Pianeta Rosso e del ciclo dell'acqua su Marte. Come hanno dimostrato le ricerche in corso, Mars still experiences flows of liquid salt water on its surface, and even experiences limited precipitation. And in telling us more about Mars' present-day meteorology, it could also reveal things about the planet's watery past.