Colonne vorticose di sabbia e polvere, conosciuti come diavoli di polvere, sono una caratteristica delle aree desertiche su Marte e sulla Terra. Ora, uno studio sui diavoli di polvere terrestri ha dimostrato che circa i due terzi delle particelle fini sollevate da questi vortici possono rimanere sospese nell'atmosfera ed essere trasportate in tutto il mondo. I risultati hanno implicazioni per il clima e il tempo di entrambi i pianeti e, potenzialmente, salute umana qui sulla Terra. I risultati saranno presentati dal dott. Jan Raack della Open University al Congresso europeo di scienze planetarie (EPSC) 2017 a Riga, Lettonia lunedì, 18 settembre 2017.

Lo studio di Raack e di un team internazionale di collaboratori fornisce importanti informazioni sul contributo dei diavoli di polvere agli aerosol minerali nelle atmosfere planetarie. Si pensa che circa la metà della polvere sollevata nell'atmosfera marziana ogni anno provenga da diavoli di polvere. Però, ad oggi, la struttura di questi vortici non è stata ben compresa. Poiché i diavoli di polvere terrestri agiscono in modo molto simile a quelli su Marte, Raack e colleghi hanno condotto diverse campagne sul campo negli ultimi cinque anni per studiare i diavoli di polvere in tre diversi deserti della Terra, in Cina, Marocco e Stati Uniti. I ricercatori hanno prelevato campioni di grani sollevati da diavoli di polvere a diverse altezze, ha studiato le tracce lasciate dai diavoli di polvere sulla superficie e ha misurato le proprietà fisiche e meteorologiche dei diavoli di polvere.

Raack spiega:"Il metodo per il campionamento è semplice, anche se in realtà non è così piacevole da eseguire in quanto comporta la sabbiatura. In sostanza, copriamo un tubo di alluminio di 5 metri con nastro biadesivo e ci imbattiamo in un diavolo di polvere attivo. Teniamo la boma in posizione verticale sulla traiettoria di un diavolo di polvere e aspettiamo che il diavolo di polvere passi sopra la boma. Numerosi grani sono raccolti sul nastro adesivo, che vengono conservati in loco premendo sezioni del nastro da diverse altezze su vetrini."

Tornato in laboratorio, i vetrini vengono analizzati al microscopio ottico e tutti i grani misurati e contati per ottenere distribuzioni relative dettagliate delle dimensioni dei grani dei diavoli di polvere campionati. I risultati presentati all'EPSC 2017 si concentrano su campioni prelevati durante le campagne sul campo nel sud e sud-ovest del Marocco, finanziato da Europlanet e sostenuto dal Centro Ibn Battuta di Marrakech.

"Abbiamo scoperto che i diavoli di polvere che abbiamo misurato hanno una struttura molto simile, nonostante diversi punti di forza e dimensioni. La distribuzione delle dimensioni delle particelle all'interno dei diavoli di polvere sembra corrispondere alla distribuzione delle dimensioni dei grani nella superficie su cui sono passati. Siamo stati in grado di confermare la presenza di una gonna di sabbia - la parte inferiore del diavolo di polvere con un'alta concentrazione di granelli di sabbia più grandi - e la maggior parte delle particelle è stata sollevata solo entro il primo metro. Però, la diminuzione del diametro del grano con l'altezza è quasi esponenziale, " dice Raak.

Nei diavoli di polvere terrestri, il team ha scoperto che circa il 60-70% di tutte le particelle di polvere fine (con diametri fino a tre centesimi di millimetro) sembra rimanere in sospensione. Questi piccoli aerosol minerali possono essere trasportati su lunghe distanze sulla Terra e hanno un'influenza sul clima e sulle condizioni meteorologiche. Possono raggiungere anche aree popolate, che influiscono sulla qualità dell'aria e sulla salute umana. sull'arido Marte, dove la maggior parte della superficie è desertica e il contenuto di polvere è molto più alto, l'impatto è ancora maggiore.

Ulteriori analisi dei set di dati includeranno misurazioni meteorologiche dei diavoli di polvere che verranno utilizzate per interpretare i dati ottenuti da lander e rover su Marte, tra cui il rover Curiosity e le imminenti missioni ExoMars e InSight lander.