Un catalogo senza precedenti di oltre 21.000 immagini riprese da una webcam sul Mars Express dell'ESA sta dimostrando il suo valore come strumento scientifico, fornendo un'indagine globale sulle insolite caratteristiche delle nuvole ad alta quota sul Pianeta Rosso.

La telecamera a bassa risoluzione è stata originariamente installata su Mars Express per confermare visivamente che il lander Beagle-2 si era separato nel 2003. Nel 2007 è stata riaccesa e utilizzata principalmente per il raggio d'azione, educazione e scienza dei cittadini, con immagini pubblicate automaticamente su una pagina Flickr dedicata, a volte entro soli 75 minuti dalla cattura su Marte.

L'anno scorso, con nuovo software, la fotocamera è stata adottata come strumento scientifico di supporto. Ora, è stato pubblicato il primo documento, su staccato, caratteristiche nuvolose ad alta quota e tempeste di polvere oltre il bordo, o "arto", del pianeta.

Mentre queste nuvole di rami possono essere riprese da altri strumenti o veicoli spaziali, non è necessariamente il loro compito principale:di solito guardano direttamente la superficie con un campo visivo ristretto che copre una piccola porzione del pianeta per studi specializzati. Al contrario, la webcam ha spesso una visione globale dell'intero arto.

"Per questa ragione, le osservazioni degli arti in generale non sono così numerose, ed è per questo che le nostre immagini sono così preziose nel contribuire alla nostra comprensione dei fenomeni atmosferici, "dice Agustin Sánchez-Lavega, autore principale dello studio dell'Università del Pais Vasco di Bilbao, Spagna.

"Combinando con modelli e altri set di dati siamo stati in grado di ottenere una visione migliore per comprendere il trasporto atmosferico e le variazioni stagionali che svolgono un ruolo nella generazione delle caratteristiche del cloud ad alta quota".

È stato esaminato il catalogo di circa 21 000 immagini scattate tra il 2007 e il 2016 e ne sono state individuate 300 per lo studio.

Sono state ottenute più immagini separate da pochi minuti ciascuna per 18 eventi mentre ruotavano nella visualizzazione, fornendo documentazione visiva delle caratteristiche da diverse prospettive.

Generalmente, le caratteristiche delle nuvole riprese dalla fotocamera hanno altitudini massime nell'intervallo di 50-80 km sopra il pianeta e si estendono orizzontalmente da circa 400 km fino a 1500 km.

Per comprendere la natura delle nuvole, ad esempio, se fossero principalmente composti da polvere o particelle ghiacciate, il team ha confrontato le immagini con le previsioni delle proprietà atmosferiche dettagliate dal Mars Climate Database. Il database utilizza le informazioni sulla temperatura e sulla pressione per indicare se le nuvole di acqua o di anidride carbonica potrebbero essere in grado di formarsi in quel momento e a quell'altitudine.

Il team ha anche esaminato il bollettino meteorologico generato dalle immagini del Mars Reconnaissance Orbiter della NASA, e in alcuni casi aveva osservazioni corrispondenti aggiuntive ottenute da altri sensori sul Mars Express dell'ESA.

Dei 18 approfonditi, la maggior parte sono stati conclusi per essere nuvole di ghiaccio d'acqua, e uno è stato attribuito a una tempesta di polvere.

Le alte nubi di ghiaccio d'acqua sembravano dipendere dalla posizione del sole:sono presenti all'alba e nel primo pomeriggio, quando le temperature sono più basse, permettendo al ghiaccio d'acqua di condensarsi. Più tardi quel giorno, mentre la luce del sole aumenta, il ghiaccio d'acqua evapora, e si dissolvono.

Variabilità della temperatura e contenuto di vapore acqueo in base alla stagione, così come le dinamiche atmosferiche, può anche svolgere un ruolo nelle caratteristiche visibili delle nuvole.

Un evento è stato attribuito a una tempesta di polvere locale nell'emisfero settentrionale, che è stato anche catturato da immagini scattate guardando in superficie dal Mars Reconnaissance Orbiter. La tempesta si è evoluta rapidamente, e assunse forma ad arco con un fronte di circa 1950 km sul bordo esterno e 730 km sul bordo interno, e una larghezza di 60-130 km. Le osservazioni degli arti effettuate dalla webcam hanno indicato che l'altitudine era di circa 65 km.

"Questo monitoraggio a lungo termine ci ha permesso di rilevare e misurare l'estensione di polvere e nubi sul lembo del pianeta, e studiare i cambiamenti con un'elevata cadenza di imaging, "dice Dmitri Titov, Scienziato del progetto Mars Express dell'ESA.

"Continueremo a mantenere il database con osservazioni sistematiche dalla webcam per fornire ampie vedute dei fenomeni atmosferici".

Esempio di un evento cloud catturato dalla telecamera di monitoraggio visivo Mars Express dell'ESA il 15 dicembre 2009 sopra l'equatore. La formazione delle nubi raggiunge un'altitudine massima di 40 km e si estende orizzontalmente per 830 km. Mostra caratteristiche interessanti come i "blob", che comprendono un elemento staccato inclinato in direzione nord-sud, suggerendo che è modellato dall'azione dei venti meridionali. L'evento si è verificato vicino all'equinozio di primavera per l'emisfero settentrionale, suggerendo che si tratta di una nuvola condensata di particelle di ghiaccio d'acqua.