Marte ha atomi di metallo (ioni) caricati elettricamente in alto nella sua atmosfera, secondo i nuovi risultati della sonda spaziale MAVEN della NASA. Gli ioni metallici possono rivelare attività precedentemente invisibili nella misteriosa atmosfera superiore (ionosfera) caricata elettricamente di Marte.

"MAVEN ha effettuato la prima rilevazione diretta della presenza permanente di ioni metallici nella ionosfera di un pianeta diverso dalla Terra, " ha detto Joseph Grebowsky del Goddard Space Flight Center della NASA a Greenbelt, Maryland. "Poiché gli ioni metallici hanno una vita lunga e sono trasportati lontano dalla loro regione di origine da venti neutri e campi elettrici, possono essere usati per dedurre il movimento nella ionosfera, simile al modo in cui usiamo una foglia con loft per rivelare da che parte soffia il vento." Grebowsky è l'autore principale di un articolo su questa ricerca apparso il 10 aprile in Lettere di ricerca geofisica .

MAVEN (Mars Atmosphere and Volatile Evolution Mission) sta esplorando l'alta atmosfera marziana per capire come il pianeta abbia perso la maggior parte della sua aria, trasformandosi da un mondo che avrebbe potuto sostenere la vita miliardi di anni fa in un freddo pianeta desertico oggi. Comprendere l'attività ionosferica sta facendo luce su come l'atmosfera marziana si stia perdendo nello spazio, secondo la squadra.

Il metallo proviene da una pioggia costante di minuscoli meteoroidi sul Pianeta Rosso. Quando un meteoroide ad alta velocità colpisce l'atmosfera marziana, si vaporizza. Gli atomi di metallo nella scia del vapore ricevono alcuni dei loro elettroni strappati via da altri atomi e molecole carichi nella ionosfera, trasformare gli atomi di metallo in ioni caricati elettricamente.

MAVEN ha rilevato il ferro, magnesio, e ioni sodio nell'alta atmosfera di Marte negli ultimi due anni utilizzando il suo strumento spettrometro di massa a gas neutro e ioni, dando al team la certezza che gli ioni metallici sono una caratteristica permanente. "Abbiamo rilevato ioni metallici associati al passaggio ravvicinato della cometa Siding Spring nel 2014, ma quello è stato un evento unico e non ci ha detto della presenza a lungo termine degli ioni, " disse Grebowsky.

La polvere interplanetaria che causa gli sciami meteorici è comune in tutto il nostro sistema solare, quindi è probabile che tutti i pianeti e le lune del sistema solare con atmosfere sostanziali abbiano ioni metallici, secondo la squadra.

Razzi sonori, misurazioni radar e satellitari hanno rilevato strati di ioni metallici nell'alta atmosfera sopra la Terra. Ci sono state anche prove indirette di ioni metallici sopra altri pianeti nel nostro sistema solare. Quando i veicoli spaziali stanno esplorando questi mondi dall'orbita, a volte i loro segnali radio passano attraverso l'atmosfera del pianeta sulla strada per la Terra, e talvolta parti del segnale sono state bloccate. Questo è stato interpretato come un'interferenza degli elettroni nella ionosfera, alcuni dei quali si pensa siano associati a ioni metallici. Però, il rilevamento diretto a lungo termine degli ioni metallici da parte di MAVEN è la prima prova conclusiva che questi ioni esistono su un altro pianeta e che lì sono una caratteristica permanente.

Il team ha scoperto che gli ioni metallici si comportavano in modo diverso su Marte rispetto alla Terra. La Terra è circondata da un campo magnetico globale generato al suo interno, e questo campo magnetico insieme ai venti ionosferici costringe gli ioni metallici in strati. Però, Marte ha solo campi magnetici locali fossilizzati in alcune regioni della sua crosta, e il team ha visto solo gli strati vicino a queste aree. "Altrove, le distribuzioni di ioni metallici sono totalmente diverse da quelle osservate sulla Terra, " disse Grebowsky.

La ricerca ha anche altre applicazioni. Ad esempio non è chiaro se gli ioni metallici possono influenzare la formazione o il comportamento delle nuvole ad alta quota. Anche, una comprensione dettagliata degli ioni meteoritici negli ambienti totalmente diversi della Terra e di Marte sarà utile per prevedere meglio le conseguenze degli impatti di polveri interplanetarie in altre atmosfere del sistema solare ancora inesplorate. "Osservare ioni metallici su un altro pianeta ci dà qualcosa da confrontare e contrastare con la Terra per comprendere meglio la ionosfera e la chimica atmosferica, " disse Grebowsky.