Nel dicembre 2023, gli scienziati che analizzavano i dati di Marte si sono imbattuti in qualcosa di completamente inaspettato: l’osservazione di un effetto atmosferico mai visto prima nell’atmosfera del Pianeta Rosso. Utilizzando gli strumenti a bordo della missione MAVEN (Mars Atmosphere and Volatile Evolution) della NASA, gli scienziati hanno identificato un fenomeno noto per verificarsi nella magnetosfera terrestre, dove le particelle cariche vengono compresse come il dentifricio che esce da un tubetto lungo strutture magnetiche chiamate tubi di flusso.
Questo cosiddetto effetto Zwan-Wolf contribuisce alla deflessione del vento solare attorno alla Terra ed è stato osservato e studiato lì per decenni. Ora, un nuovo studio pubblicato sulla rivista Nature Communications, fornisce le prime osservazioni complete dello stesso effetto nell’atmosfera di Marte.
Un segnale sorprendente nei dati
“Mentre analizzavo i dati, all’improvviso ho notato delle oscillazioni molto interessanti“, ha affermato Christopher Fowler, assistente professore di ricerca presso la West Virginia University di Morgantown e autore principale dello studio. “Non avrei mai immaginato che si trattasse di questo effetto, dato che non era mai stato osservato prima in un’atmosfera planetaria”.
L’effetto Zwan-Wolf fu scoperto per la prima volta nel 1976 e fino ad ora era stato osservato solo nelle magnetosfere planetarie, non nelle loro atmosfere. A differenza della Terra, Marte non è protetto da un campo magnetico globale, il che influenza il modo in cui interagisce con il vento solare e le condizioni del meteo spaziale.
In questo nuovo studio, l’effetto Zwan-Wolf è stato osservato nella ionosfera, in profondità nell’atmosfera marziana al di sotto dei 200km, che contiene un numero significativo di particelle cariche elettricamente. I dati hanno mostrato che queste particelle cariche venivano compresse e distribuite nell’atmosfera di Marte.
Come le tempeste hanno rivelato l’effetto nascosto
Sebbene Marte abbia una magnetosfera indotta, un campo magnetico generato dall’interazione del vento solare con la ionosfera marziana, questa può cambiare notevolmente in dimensioni e forma in seguito a forti eventi di vento solare e condizioni meteorologiche spaziali. Questo è ciò che Fowler e il suo team hanno osservato nei dati di MAVEN quando una forte tempesta solare ha colpito Marte. In base alle loro scoperte, l’effetto Zwan-Wolf potrebbe verificarsi costantemente nella ionosfera marziana, ma a livelli non rilevabili dalla strumentazione di MAVEN. L’impatto dell’evento meteorologico spaziale sembra aver amplificato l’effetto, permettendo agli scienziati di osservarlo nei dati.
Inizialmente, Fowler e il suo team si sono imbattuti in alcune fluttuazioni dall’aspetto interessante nelle misurazioni del campo magnetico mentre la sonda attraversava l’atmosfera. Per spiegarle, hanno analizzato le osservazioni effettuate da diversi strumenti di MAVEN, comprese le misurazioni dell’ambiente di particelle cariche nella ionosfera. La loro indagine ha portato alla luce caratteristiche ancora più strane e interessanti nei dati. Dopo aver escluso diverse altre possibilità, il team è stato in grado di identificare il colpevole nell’effetto Zwan-Wolf, che ha spiegato tutte le caratteristiche che stavano osservando.
Cosa significa questo per Marte e oltre
“Nessuno si aspettava che questo effetto potesse verificarsi nell’atmosfera“, ha affermato Fowler. “Questo rende il tutto ancora più entusiasmante. Introduce interessanti fenomeni fisici che non avevamo ancora esplorato e un nuovo modo in cui il Sole e le condizioni meteorologiche spaziali possono modificare le dinamiche dell’atmosfera marziana“.
Comprendere l’effetto Zwan-Wolf su Marte ci permetterà di approfondire la nostra conoscenza di come le condizioni meteorologiche spaziali influenzano il pianeta e fornirà nuove informazioni su come questo effetto potrebbe verificarsi su corpi celesti non magnetizzati simili, come Venere e Titano, la luna di Saturno. Osservazioni come questa evidenziano anche l’importanza di sapere come i grandi eventi meteorologici spaziali possano portare a cambiamenti nell’ambiente su e intorno al Pianeta Rosso e potenzialmente influenzare gli asset presenti su Marte o nelle sue vicinanze.
“Sapere come le condizioni meteorologiche spaziali interagiscono con Marte è fondamentale“, ha affermato Shannon Curry, responsabile scientifico della missione MAVEN e ricercatrice presso il Laboratorio di Fisica Atmosferica e Spaziale dell’Università del Colorado Boulder. “Il team di MAVEN continua a fare nuove scoperte con i nostri dati e a trovare questi collegamenti tra la nostra stella e il Pianeta Rosso“.
La missione MAVEN e la recente battuta d’arresto
La sonda spaziale MAVEN è stata lanciata nel novembre 2013 ed è entrata in orbita attorno a Marte nel settembre 2014. L’obiettivo della missione è esplorare l’atmosfera superiore del pianeta, la ionosfera e le interazioni con il Sole e il vento solare per studiare la perdita di atmosfera marziana nello spazio. Comprendere la perdita atmosferica fornisce agli scienziati informazioni sulla storia dell’atmosfera e del clima del Pianeta Rosso, sulla presenza di acqua liquida e sull’abitabilità planetaria.
La sonda spaziale MAVEN, in orbita attorno a Marte, ha subito una perdita di segnale con le stazioni di terra sulla Terra il 6 dicembre 2025. Nel febbraio 2026, la NASA ha istituito una commissione di revisione delle anomalie per valutare il probabile stato attuale della sonda e la probabilità del suo recupero.
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