Nonostante l'assenza di un dipolo magnetico globale simile alla Terra, l'atmosfera marziana è ben protetta dagli effetti del vento solare sulla fuga di ioni dal pianeta. Una nuova ricerca lo mostra utilizzando le misurazioni dello strumento particellare svedese ASPERA-3 sulla navicella spaziale Mars Express. I risultati sono stati recentemente presentati in una tesi di dottorato di Robin Ramstad, Istituto svedese di fisica spaziale e Università di Umeå, Svezia.

L'odierno Marte è un pianeta freddo e secco con meno dell'1% della pressione atmosferica terrestre in superficie. Però, molte caratteristiche geologiche indicano che il pianeta ha avuto un ciclo idrologico attivo da 3 a 4 miliardi di anni fa. Un ciclo idrologico attivo avrebbe richiesto un clima più caldo all'inizio della storia del pianeta e quindi un'atmosfera più densa, uno in grado di creare un forte effetto serra.

Un'ipotesi comune sostiene che il vento solare nel tempo abbia eroso l'atmosfera marziana primitiva, causando l'effetto serra, e quindi il ciclo idrologico, collassare. A differenza della Terra, Marte non ha un dipolo magnetico globale, ma il vento solare invece induce correnti nell'alta atmosfera ionizzata (la ionosfera), creando una magnetosfera indotta.

"Si è pensato a lungo che questa magnetosfera indotta fosse insufficiente per proteggere l'atmosfera marziana, " dice Robin Ramstad. "Tuttavia, le nostre misurazioni mostrano qualcosa di diverso."

L'analizzatore di massa ionica a guida svedese su Mars Express misura la fuga di ioni da Marte dal 2004. Nella sua ricerca, Robin Ramstad ha combinato e confrontato le misurazioni della fuga di ioni in condizioni di vento solare variabili e livelli di radiazione solare ionizzante, le cosiddette radiazioni ultraviolette estreme (EUV). I risultati mostrano che il vento solare ha un effetto relativamente piccolo sulla velocità di fuga ionica, che invece dipende principalmente dalla radiazione EUV. Ciò ha un grande effetto sulle stime della quantità totale di atmosfera che è fuggita nello spazio.

"Nonostante il forte vento solare e i livelli di radiazione EUV sotto il primo sole, la fuga di ioni non può spiegare più di 0,006 bar di pressione atmosferica persi nel corso di 3,9 miliardi di anni, " dice Robin Ramstad. "Anche la nostra stima più alta, 0,01 bar, è una quantità insignificante rispetto all'atmosfera necessaria per mantenere un effetto serra sufficientemente forte, circa 1 bar o più a seconda dei modelli climatici."

I risultati presentati nella tesi mostrano che un vento solare più forte accelera principalmente le particelle che già sfuggono alla gravità del pianeta, ma non aumenta la velocità di fuga ionica. Contrariamente alle ipotesi precedenti, la magnetosfera indotta è anche indicata per proteggere la maggior parte della ionosfera marziana dal trasferimento di energia eolica solare.