Questa serie di immagini del Mars Reconnaissance Orbiter della NASA mostra che una violenta tempesta di polvere si sta alzando su Marte, con rover sulla superficie indicati come icone. Credito immagine:NASA/JPL-Caltech/MSSS
Una delle tempeste di polvere più fitte mai osservate su Marte si è diffusa nell'ultima settimana e mezza. La tempesta ha costretto il rover Opportunity della NASA a sospendere le operazioni scientifiche, ma offre anche una finestra per altri quattro veicoli spaziali per imparare dalla polvere vorticosa.
La NASA ha tre orbite intorno al pianeta rosso, ciascuno dotato di telecamere speciali e altri strumenti atmosferici. Inoltre, Il rover Curiosity della NASA ha iniziato a vedere un aumento della polvere nella sua posizione nel cratere Gale.
"Questa è la tempesta ideale per la scienza di Marte, " disse Jim Watzin, direttore del Mars Exploration Program della NASA presso la sede dell'agenzia a Washington. "Abbiamo un numero storico di veicoli spaziali che operano sul Pianeta Rosso. Ciascuno offre uno sguardo unico su come si formano e si comportano le tempeste di polvere, una conoscenza che sarà essenziale per le future missioni robotiche e umane".
Polvere con possibilità di polvere
Le tempeste di polvere sono una caratteristica frequente su Marte, che si verifica in tutte le stagioni. Occasionalmente, possono esplodere in tempeste regionali in pochi giorni, e talvolta si espandono fino ad avvolgere il pianeta. Questi massicci, si stima che le tempeste su scala planetaria avvengano circa una volta ogni tre o quattro anni su Marte (da sei a otto anni terrestri); l'ultimo è stato nel 2007. Possono durare settimane, o addirittura mesi al massimo.
L'attuale tempesta sopra Opportunità, che è ancora in crescita, ora copre 14 milioni di miglia quadrate (35 milioni di chilometri quadrati) di superficie marziana, circa un quarto del pianeta.
Queste due viste dal rover Curiosity della NASA, acquisita appositamente per misurare la quantità di polvere all'interno del cratere Gale, mostrano che la polvere è aumentata in tre giorni da una grande tempesta di sabbia marziana. L'immagine a sinistra mostra una vista del bordo est-nordest del cratere Gale il 7 giugno, 2018 (Sol 2074); l'immagine a destra mostra una vista della stessa funzione il 10 giugno, 2018 (Sol 2077). Le immagini sono state scattate dalla mastcam del rover. Credito:NASA/JPL-Caltech/MSSS
Tutti gli eventi di polvere, indipendentemente dalle dimensioni, aiutano a modellare la superficie marziana. Studiare la loro fisica è fondamentale per comprendere il clima marziano antico e moderno, disse Rich Zurek, capo scienziato per il Mars Program Office presso il Jet Propulsion Laboratory della NASA a Pasadena, California.
"Ogni osservazione di queste grandi tempeste ci avvicina alla possibilità di modellare questi eventi e forse, un giorno, poterli prevedere, " disse Zurek. "Sarebbe come prevedere gli eventi di El Niño sulla Terra, o la gravità delle imminenti stagioni degli uragani".
La sottile atmosfera rende queste tempeste molto diverse da qualsiasi cosa incontrata sulla Terra:nonostante il dramma di "The Martian, "i venti di superficie più potenti incontrati su Marte non farebbero cadere una navicella spaziale, sebbene possano sabbiare le particelle di polvere nell'atmosfera.
Lavoro di squadra
I membri della "famiglia" di veicoli spaziali della NASA su Marte spesso si aiutano a vicenda. Gli orbiter dell'agenzia trasmettono regolarmente i dati dei rover della NASA sulla Terra. Orbiter e rover offrono anche diverse prospettive sul terreno marziano, permettendo alla loro scienza di completarsi a vicenda.
Questa serie di immagini mostra viste simulate di un cielo marziano che oscura il Sole dal punto di vista del rover Opportunity della NASA, con il lato destro che simula la visione attuale di Opportunity nella tempesta di polvere globale (giugno 2018). Credito:NASA/JPL-Caltech/TAMU
Il Mars Reconnaissance Orbiter ha un ruolo speciale, fungendo da sistema di allerta precoce per eventi meteorologici come la recente tempesta. Era la fotocamera grandangolare dell'orbiter, chiamato Mars Color Imager, che ha offerto al team Opportunity un avvertimento sulla tempesta. Questo imager, costruito e gestito da Malin Space Science Systems a San Diego, può creare mappe globali giornaliere del pianeta che tracciano come si evolvono le tempeste, non diversamente dai satelliti meteorologici che seguono gli uragani qui sulla Terra.
Anche gli altri due orbiter della NASA - 2001 Mars Odyssey e MAVEN (Mars Atmosphere and Volatile Evolution) - forniscono viste scientifiche uniche. Odyssey dispone di una termocamera ad infrarossi denominata THEMIS (Thermal Emission Imaging System) in grado di misurare la quantità di polvere sottostante; MAVEN è progettato per studiare il comportamento dell'alta atmosfera e la perdita di gas nello spazio.
Questo grafico mostra i contributi in corso dei rover e degli orbiter della NASA durante una tempesta di polvere marziana iniziata il 30 maggio, 2018. Credito:NASA/JPL-Caltech
La scienza accade anche sul campo, Certo. Nonostante sia dall'altra parte del pianeta a causa della tempesta di polvere in evoluzione, Il rover Curiosity della NASA sta iniziando a rilevare un aumento di "tau, " la misura del velo di foschia polverosa che oscura la luce del sole durante una tempesta. Da martedì, 12 giugno il tau all'interno del cratere Gale variava tra 1,0 e 2,0, cifre che sono nella media per la stagione della polvere, sebbene questi livelli di solito si presentino più avanti nella stagione.
Fortunatamente, Curiosity ha una batteria a propulsione nucleare. Ciò significa che non deve affrontare lo stesso rischio dell'Opportunity a energia solare.
Il prossimo grande?
Dal 2007, Gli scienziati di Marte hanno aspettato pazientemente un evento di polvere che circonda il pianeta, chiamato meno precisamente una tempesta di polvere "globale", anche se le tempeste non coprono mai veramente l'intero globo di Marte. Nel 1971, una di queste tempeste si è avvicinata, lasciando solo le cime dei vulcani Tharsis di Marte che spuntano sopra la polvere.
La tempesta di polvere più recente è la prima mai osservata nell'emisfero settentrionale di Marte, ha affermato Bruce Cantor di Malin Space Science Systems, vice investigatore principale per il Mars Color Imager. Ma potrebbero volerci diversi giorni prima che qualcuno possa dire se la tempesta sta circondando il pianeta.
Se "diventa globale, " la tempesta offrirà uno sguardo nuovo di zecca sul clima marziano. Quattro astronavi sono pronte a raccogliere la scienza che scuote.
Questo grafico mostra come l'energia disponibile per il rover Opportunity della NASA su Marte (in wattora) dipenda da quanto è chiara o opaca l'atmosfera (misurata in un valore chiamato tau). Quando il valore tau (blu) è alto, i livelli di potenza del rover (giallo) diminuiscono. Credito:NASA/JPL-Caltech/Museo di Storia Naturale del Nuovo Messico