Gli scienziati della missione MAVEN (Mars Atmosphere and Volatile Evolution) della NASA hanno scoperto un tassello fondamentale per comprendere alcuni tipi di aurore su Marte, scoprendo che si formano in modo simile alle aurore terrestri. I risultati, pubblicati sulla rivista Nature Communications, mostrano che lo stesso meccanismo che fa circolare e catapulta particelle cariche nell’atmosfera terrestre si verifica anche su Marte, seppur su scala molto più ridotta, a causa delle differenze nei campi magnetici dei due pianeti. La sonda MAVEN, in orbita attorno a Marte, ha perso il segnale con le stazioni di terra sulla Terra il 6 dicembre 2025. Il 3 giugno, la NASA ha dichiarato conclusa la missione, constatando l’irrecuperabilità della sonda. Tuttavia, i dati raccolti durante la missione sono tuttora utilizzati per la ricerca scientifica della NASA e per le future missioni su Marte.
Un ciclo familiare su un mondo più piccolo
Quando le linee del campo magnetico solare si avvicinano alla magnetosfera terrestre, la grande bolla magnetica che protegge il pianeta, possono riconnettersi e immettere energia e massa in tutta la magnetosfera e la coda magnetica terrestre, sparando infine elettroni nell’atmosfera per generare le aurore terrestri. Questo processo, chiamato ciclo di Dungey, genera correnti elettriche, accelera le particelle cariche che creano le aurore e controlla la circolazione del plasma nella magnetosfera e nella ionosfera terrestre.
Questo nuovo studio dimostra che una versione in miniatura del ciclo di Dungey si verifica sui forti campi magnetici crostali di Marte, offrendo agli scienziati una visione più chiara della fisica delle aurore marziane. “Sapevamo che la riconnessione magnetica avveniva su Marte, ma non ci aspettavamo che fosse simile al ciclo di Dungey”, ha affermato Shaosui Xu, autore principale dello studio e fisico ricercatore associato presso lo Space Sciences Laboratory dell’Università della California, Berkeley.
I campi crostali custodiscono la chiave
Marte non possiede un campo magnetico globale come la Terra. Il campo magnetico terrestre è generato dal nucleo in continuo movimento del nostro pianeta, mentre Marte ha numerose magnetosfere in miniatura che si originano da una crosta intensamente magnetizzata, sparse sul pianeta. Queste regioni si sono formate circa 4 miliardi di anni fa, quando la lava si è raffreddata in presenza dell’antico campo magnetico globale di Marte, che da allora è scomparso a causa dell’intenso vento solare che ha strappato l’atmosfera del pianeta.
La missione MAVEN ha osservato aurore altamente localizzate sopra questi campi crostali, simili alle aurore terrestri ai poli, ma solo ora gli scienziati sono riusciti a comprendere appieno la fisica della loro formazione. Lo studio ha utilizzato diversi strumenti a bordo della sonda MAVEN per ricostruire il comportamento di questo fenomeno simile a quello di Dungey: il magnetometro e l’analizzatore di elettroni del vento solare, utilizzati per determinare la configurazione magnetica e ricavare le correnti elettriche, e lo strumento STATIC (Suprathermal and Thermal Ion Composition), utilizzato per misurare i flussi di plasma nella ionosfera. “Abbiamo spinto al limite le capacità di STATIC per ottenere i dati di cui avevamo bisogno“, ha affermato Xu. “Era il tassello mancante per comprendere queste aurore localizzate“.
Una visione più ampia di Marte
La scoperta che un ciclo simile a quello di Dungey si verifica all’interno di questi campi magnetici crostali ha risposto alla domanda su come gli elettroni venissero energizzati per creare le aurore. Dimostra inoltre che un meccanismo simile a quello di Dungey può verificarsi sia su larga che su piccola scala, fornendo maggiori informazioni su dove questo processo potrebbe avere luogo nel Sistema Solare.
“Questo è un risultato straordinario che cambia il nostro modo di pensare alle aurore marziane ed è un altro passo importante verso la comprensione del perché Marte e la Terra si siano evoluti in modo così diverso pur essendo governati dalle stesse leggi fisiche di base“, ha affermato Shannon Curry, responsabile scientifico della missione MAVEN e ricercatrice presso il Laboratorio di Fisica Atmosferica e Spaziale dell’Università del Colorado Boulder. “Sono incredibilmente orgogliosa del lavoro svolto dal nostro team su questa scoperta ed entusiasta di scoprire nuove informazioni sul Pianeta Rosso e sulla sua evoluzione”.
Approfondendo la conoscenza di questo processo, gli scienziati stanno anche acquisendo una migliore comprensione di come l’ambiente solare interagisce con il Pianeta Rosso nel suo complesso, aspetto fondamentale per le future missioni robotiche e con equipaggio. “Ricordo che durante gli studi di dottorato discutevo con il mio relatore di come il ciclo dei campi magnetici crostali potesse funzionare su Marte“, ha affermato Xu. “È incredibile far parte del team che ha trovato la risposta a questa domanda“.
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