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Ecco come appare un’aurora su Marte
Il rover marziano Perseverance ha catturato la prima immagine di un’aurora vista dalla superficie di un altro pianeta. L’immagine in luce visibile, scattata durante una tempesta solare il 18 marzo 2024, non è così dettagliata o colorata come le foto ad alta risoluzione di vortici verdi, ombre blu e spirali rosa familiari agli appassionati di aurore sulla Terra.
Il rover marziano Perseverance ha catturato la prima immagine di un’aurora vista dalla superficie di un altro pianeta. L’immagine in luce visibile, scattata durante una tempesta solare il 18 marzo 2024, non è così dettagliata o colorata come le foto ad alta risoluzione di vortici verdi, ombre blu e spirali rosa familiari agli appassionati di aurore sulla Terra.
Tuttavia, mostra il cielo marziano con una sfumatura distintamente verdastra, e gli scienziati che l’hanno ottenuta dicono che aurore simili sarebbero probabilmente visibili ai futuri esploratori umani.
Le aurore si verificano quando le particelle cariche del Sole – il vento solare – interagiscono con il campo magnetico attorno a un pianeta.
Sulla Terra, questo campo magnetico è il prodotto di una dinamo magnetica interna su scala planetaria.
Marte, tuttavia, ha perso la sua dinamo (e, con essa, i suoi oceani e la sua spessa atmosfera protettiva) circa quattro miliardi di anni fa, quindi il suo campo magnetico è molto più debole.
Ciononostante, conserva una certa magnetizzazione residua nei suoi altopiani meridionali, e la sua ionosfera conduttiva influenza la forma del vicino campo magnetico interplanetario.
Insieme, questi due fenomeni danno a Marte una magnetosfera ibrida troppo debole per proteggere la sua superficie dai raggi cosmici, ma abbastanza forte da generare un’aurora.
Gli scienziati avevano precedentemente identificato vari tipi di aurore su Marte (e su ogni altro pianeta con un’atmosfera nel nostro sistema solare) nei dati dei veicoli spaziali in orbita.
Tuttavia, nessun rover marziano aveva mai osservato un’aurora prima d’ora, e tutte le osservazioni orbitali dell’aurora, da Marte e altrove, erano a lunghezze d’onda ultraviolette.
Secondo Knutsen, la mancanza di osservazioni dell’aurora in luce visibile e sulla superficie ha diverse cause.
In primo luogo, gli strumenti a lunghezza d’onda visibile sui rover marziani sono generalmente progettati per osservare il luminoso “lato diurno” del pianeta, non per rilevare deboli emissioni sul suo lato notturno.
In secondo luogo, le missioni dei rover si concentrano principalmente sulla geologia, non sull’astronomia. Infine, le aurore sono fugaci e c’è troppa richiesta per gli strumenti di Perseverance per lasciarli puntati verso il cielo nel caso in cui succeda qualcosa di interessante lassù.
“Abbiamo dedicato una notevole quantità di tempo e sforzi a migliorare le nostre capacità di previsione dell’aurora”, afferma Knutsen.
Ottenere il giusto tempismo delle osservazioni è stata la parte più impegnativa, aggiunge. L’orologio si è avviato ogni volta che i satelliti solari hanno rilevato eventi chiamati espulsioni di massa coronale (CME) che creano impulsi insolitamente forti di vento solare.
Successivamente, i ricercatori del NASA Community Coordinated Modeling Center hanno simulato il modo in cui questi impulsi si propagherebbero attraverso il sistema solare. Una volta pubblicati i risultati della simulazione online, Knutsen e i suoi colleghi – un consorzio internazionale di scienziati in Belgio, Francia, Germania, Paesi Bassi, Spagna, Regno Unito e Stati Uniti, nonché in Norvegia – hanno dovuto prendere una decisione. È probabile che questa CME inneschi un’aurora abbastanza luminosa da essere rilevata da Perseverance?
Se la risposta era “sì”, il passo successivo era quello di richiedere il tempo di osservazione sugli strumenti SuperCam e Mastcam-Z di Perseverance. Poi hanno dovuto aspettare, sapendo che sebbene le CME impieghino in genere tre giorni per raggiungere Marte, le simulazioni sono accurate solo entro poche ore e le previsioni potrebbero cambiare in qualsiasi momento. Anche se avessero azzeccato il tempismo, la CME potrebbe essere troppo debole per innescare un’aurora.
“Dobbiamo scegliere il momento esatto per osservare, l’intera osservazione dura solo pochi minuti e abbiamo solo una possibilità di farlo bene per ogni tempesta solare”, dice Knutsen
. “Ci sono voluti tre tentativi infruttuosi prima di riuscire a fare tutto bene, ma quando l’abbiamo fatto, è apparso esattamente come lo avevamo immaginato: come una diffusa foschia verde, uniforme in tutte le direzioni”.
Scrivendo su Science Advances, Knutsen e colleghi affermano che ora dovrebbe essere possibile studiare come le aurore marziane variano nel tempo e nello spazio, informazioni che, osservano, “non sono facilmente ottenibili dall’orbita con la strumentazione attuale”. Sottolineano inoltre che gli strumenti a luce visibile che hanno utilizzato tendono ad essere più semplici ed economici di quelli UV.
Immagine: 2025 Knutsen et al. Sci Adv 11 eads1563, DOI: 10.1126/sciadv.ads1563
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