La missione MAVEN della NASA nel dicembre 2022 ha osservato su Marte l’inaspettata “scomparsa” del flusso di particelle cariche costantemente emanate dal Sole, il vento solare
Lo scorso anno le misurazioni di MAVEN su Marte mostrarono che il numero di particelle che compongono il vento solare era diminuito in modo significativo ed inaspettato. Marte infatti, come tutti i pianeti del nostro sistema solare, è costantemente immerso nel vento solare il quale esercita una pressione sia sulla magnetosfera che sulla ionosfera marziana. MAVEN attualmente è l’unica risorsa su Marte in grado di osservare simultaneamente sia l’attività del Sole che la risposta dell’atmosfera marziana a queste influenze solari.
Cos’è il vento solare
Ma dove ha origine il vento solare? La corona, la parte più esterna dell’atmosfera solare, si espande e investe con una corrente continua lo spazio interplanetario. Questa corrente è il vento solare, composto da protoni ed elettroni con tracce di nuclei di elio. Secondo gli studi più recenti il Sole, attraverso il vento, immetterebbe nello spazio una massa di un milione di tonnellate di particelle al secondo a una velocità tra 200 e 900 chilometri al secondo, a una temperatura che varia da qualche migliaio a un milione di gradi centigradi. Questo vento si espande in tutto il Sistema Solare, interagendo con i campi magnetici dei pianeti – anche di Marte – e con l’ambiente spaziale circostante. L’interazione con i campi magnetici planetari, da origine alle aurore polari. Tuttavia, quando si verificano intense esplosioni solari, il vento solare può causare delle vere e proprie tempeste geomagnetiche. Tali tempeste possono creare non pochi disagi a Terra: possono interferire con le comunicazioni satellitari, danneggiare reti elettriche e produrre aurore anche a latitudini più basse del normale.
Crediti: Goddard Space Flight Center della NASA
La causa della scomparsa del vento solare su Marte
Nei pianeti senza un forte campo magnetico, come Marte, il vento solare ha un impatto più diretto sull’atmosfera. Esercita infatti una pressione sulla magnetosfera e sulla ionosfera marziane, e guida gran parte della fuga dei gas atmosferici. Ed è stato proprio un evento del genere ad aver causato la momentanea e inaspettata scomparsa di vento solare su Marte: l’evento solare del dicembre 2022 è stato causato da un flusso di vento solare che andando a velocità molto maggiore del ”normale” ha raggiunto i venti solari che si stavano muovendo più lentamente. Ciò ha causato una compressione delle due porzioni. Questa interazione, chiamata regione di interazione del flusso, ha lasciato dietro di sé un rarissimo spazio di vento solare a densità estremamente bassa – proprio quello osservato da MAVEN. Questa “scomparsa” del vento solare ha portato ad alcune incredibili interazioni all’interno della magnetosfera e della ionosfera di Marte.
Conseguenze dell’evento
Quando la densità del vento solare è diminuita di un fattore 100, è diminuita anche la pressione e quindi la magnetosfera e la ionosfera del pianeta sono state in grado di espandersi di migliaia di chilometri, più che triplicando le loro normali dimensioni, modificandosi. Il campo magnetico del Sole infatti, che tipicamente è incorporato all’interno della ionosfera marziana, è stato spinto verso l’esterno, trasformando la ionosfera da uno stato magnetizzato a uno non magnetizzato. Allo stesso tempo, lo strato tra il vento solare e la magnetosfera è diventato elettromagneticamente silenzioso. Le osservazioni di MAVEN di questo drammatico evento e della successiva trasformazione ed espansione dell’intero sistema sono importanti per comprendere meglio la fisica che guida la perdita di atmosfera e d’acqua su Marte.
