Spiegazione per il ritorno annuale della nuvola allungata di Marte
La telecamera stereo ad alta risoluzione a bordo del Mars Express dell'ESA ha ripreso una curiosa formazione di nuvole che appare regolarmente nelle vicinanze del vulcano Arsia Mons. Questa nuvola di ghiaccio d'acqua, che si forma quando il pendio del vulcano interagisce con il flusso d'aria, da vita al lungo pennacchio bianco che si estende in basso a destra del vulcano. La nuvola, che in questa foto misura 915 km proietta anche un'ombra sulla superficie. Questa immagine è stata scattata il 21 settembre 2018 da un'altitudine di circa 6930 km. Il nord è in alto. Ph. Credit: ESA/DLR/FU Berlino

Questa è l’Arsia Mons Elongated Cloud (AMEC), una nuvola lunga ben 1770 chilometri sulla superficie di Marte. La particolarità di questa formazione nuvolosa è che ritorna ogni primavera e si forma ogni mattina tra le 5:40 e le 8:30, ora marziana, intorno al solstizio d’estate meridionale, quando le nuvole sono generalmente rare vicino all’equatore marziano.

Questa nuvola così puntuale, deve il suo nome al fatto che si forma a partire dall’Arsia Mons, il più meridionale dei tre grandi vulcani dell’altopiano di Tharsis su Marte, una vetta che sale a circa 17 chilometri sopra la superficie marziana. I venti che colpiscono tali montagne creano correnti ascensionali alla loro base e l’acqua intrappolata in quelle correnti ascensionali si congela ad altitudini più elevate e forma le nuvole.

 

Ecco perché la nuvola torna su Marte ogni primavera

Il ricercatore dell’Università dei Paesi Baschi, Jorge Hernández-Bernal, assieme ai suoi colleghi hanno cercato di capire quale fosse il meccanismo di formazione dell’AMEC e il motivo per cui torna ogni alba di primavera.

Per riuscirci hanno utilizzato il Mars Mesoscale Model un modello che applica a Marte le equazioni primitive della meteorologia, che descrivono il moto dell’aria nelle atmosfere planetarie sottili, e incorpora fenomeni microfisici radiativi e nuvolosi, ovvero dei processi importanti su Marte. Utilizzando questo modello, il team di ricercatori ha riprodotto l’AMEC e analizzato i dati ottenuti.

Hernández-Bernal e colleghi hanno scoperto che l’AMEC è formato da onde gravitazionali generate dai forti venti che colpiscono l’Arsia Mons, che in questo periodo sono più forti rispetto al resto dell’anno e soffiano a circa 290 km/h, e comprimono temporaneamente l’aria che passa.

L’aria quindi oscilla, creando correnti ascensionali con velocità del vento fino a 72 km/h, che raffreddano l’atmosfera di oltre 12 °C, consentendo all’acqua, a circa 45 chilometri sopra la superficie di Marte, di congelare. In questo periodo sul Pianeta Rosso le concentrazioni d’acqua sono più alte, poiché le temperature sono più alte.

Quando la primavera arriva nel sud di Marte, una nuvola di ghiaccio d’acqua emerge vicino al vulcano Arsia Mons alto 20 chilometri, estendendosi rapidamente per molte centinaia di chilometri prima di svanire nel giro di poche ore. Uno studio dettagliato a lungo termine rivela il comportamento giornaliero e stagionale di questa nuvola, utilizzando nuove osservazioni della Visual Monitoring Camera sul Mars Express dell’ESA, insieme ai dati di altri satelliti orbitanti su Marte. Ph. Credit: ESA

 

Dobbiamo sapere di più sulla microfisica dei modelli marziani

Hernández-Bernal e colleghi hanno dunque ipotizzato che il ghiaccio risultante, e l’aria fredda ad esso associata, vengano poi spinti verso ovest dai forti venti. Questa è dunque l’ipotesi dei ricercatori, anche se nel loro modello la lunga coda dell’AMEC non era presente, forse per l’assenza di veri e propri nuclei di ghiaccio.

La loro ricerca dimostra comunque la validità del modello utilizzato nel trovare una spiegazione al ritorno annuale dell’AMEC e alla sua formazione. Ma la ricerca rende anche chiaro che per conoscere meglio Marte ed il suo clima, dobbiamo necessariamente migliorare la microfisica nei modelli del Pianeta Rosso.

Immagine di copertina: Ph. Credit: ESA/DLR/FU Berlino