Un team scientifico guidato da ricercatori dell’ Laboratorio di Fisica Planetaria e Atmosferica (LPAP) del Università di Liegi in Belgio Appena osservare, per la prima volta, le luci nel cielo notturno di Marte. Per raggiungere questo obiettivo è stato utilizzato lo strumento UVIS-NOMAD a bordo del satellite Trace Gas Orbiter (TGO) dell’Agenzia spaziale europea (ESA). I risultati del indagine sono stati pubblicati sulla rivista Astronomia della natura.
Potrebbe interessarti: Cambiamenti climatici: come è il nuovo meteorologo basato sull’Intelligenza Artificiale
Questo strumento fa parte della suite di spettrometri NOMAD sviluppata presso il Royal Institute of Space Aeronomy di Uccle e testata e calibrata presso il Centro spaziale di Liegi. Nel 2008, è stato inserito in un’orbita circolare marziana a altitudine 400 km.
Su Marte, Lui ossigeno atomico controlla il raffreddamento dell’anidride carbonica dall’alta atmosfera e presenza di uno strato di ozono vicino ai poli. UN problema piuttosto debole nel lato notturno del Terra, ma prominente nel bagliore notturno di Venere ha origine da questo fenomeno, ma non era mai stato osservato prima su Marte.
Potrebbe interessarti: Perché i robot su Marte sono soli e senza comunicazione con gli umani sulla Terra
Inizialmente progettato per mappare lo strato di ozono che circonda il pianeta nell’ultravioletto, UVIS-NOMAD copre una gamma spettrale che si estende dal vicino ultravioletto al rosso. Per fare ciò, di solito è rivolto al centro del pianeta e osserva la luce solare riflessa dalla superficie e dall’atmosfera del pianeta.
Su proposta del nostro laboratorio, si è diretto verso i confini del pianeta per osservarne l’atmosfera dal bordo. Già nel 2020 eravamo riusciti a rilevare la presenza di un’emissione verde tra i 40 e i 150 km di quota, presente durante la giornata marziana. Ciò era dovuto alla dissociazione della molecola di CO2, il principale costituente dell’atmosfera, ad opera della radiazione solare ultravioletta.
Il satellite TGO, osservando l’atmosfera notturna, ha appena rilevato una nuova emissione tra i 40 ei 70 km di altitudine. “Questa emissione è dovuta alla ricombinazione degli atomi di ossigeno creati nell’atmosfera estiva e trasportati dai venti alle alte latitudini invernali – indica Lauriane Soret, Ricercatore LPAP. Lì, gli atomi si ricombinano al contatto con la CO2 per riformare una molecola di O2 in uno stato eccitato che si rilassa ed emette luce nel campo del visibile”.
--Questa emissione di luce è concentrata nelle regioni polari settentrionali e meridionali, dove gli atomi di ossigeno convergono sul ramo discendente della traiettoria gigante dell’emisfero opposto. L’intensità dell’emissione è elevata, nel campo del visibile. Questo processo sembra invertirsi ogni mezzo anno marziano, e poi la luminosità cambia emisfero.
Lo stesso team ha analizzato un’emissione simile su Venere utilizzando le immagini del satellite Venus Express. Su quel pianeta, gli atomi viaggiano dal lato illuminato dal sole al lato oscuro, dove emettono lo stesso bagliore di Marte. I ricercatori LPAP hanno svolto un ruolo chiave in queste osservazioni. Dopo aver evidenziato la presenza di uno strato di luce verde che circonda il pianeta dal lato diurno, hanno individuato l’emissione notturna.
“Lo studio proseguirà durante la missione TGO e ci fornirà preziose informazioni sulla dinamica dell’alta atmosfera marziana e sulle sue variazioni nel corso dell’anno”, continua Lauriane Soret. Abbiamo notato che l’UVIS osserva anche un’altra emissione ultravioletta dovuta alla molecola di ossido nitrico (NO) nelle stesse regioni. Il confronto delle due emissioni ci consentirà di affinare la diagnosi e identificare i processi coinvolti”.
La molecola NO emette luce anche quando gli atomi di ossigeno e azoto si ricombinano. Come la radiazione della molecola di O2, gli atomi sono formati dalla luce solare, trasportati dal vento nell’altro emisfero e nuovamente armonizzati durante il movimento verso il basso nelle regioni polari.
Queste nuove osservazioni sono inaspettate e interessanti per i futuri viaggi sul Pianeta Rosso. L’intensità del bagliore notturno nelle regioni polari è tale che strumenti semplici e relativamente economici nell’orbita marziana potrebbero mappare e monitorare i flussi atmosferici. Una futura missione dell’ESA potrebbe trasportare una fotocamera per ottenere immagini globali. Inoltre, l’emissione è sufficientemente intensa da essere osservabile durante la notte polare dai futuri astronauti in orbita o dal suolo marziano.
Benoît Hubert, Ricercatore dell’LPAP, conclude che “il telerilevamento di queste emissioni è un ottimo strumento per studiare la composizione e la dinamica dell’atmosfera superiore di Marte tra 40 e 80 km. “Questa regione è inaccessibile ai metodi diretti di misurazione della composizione utilizzando i satelliti”.
* Jean-Claude Gérard è planetologo dell’ULiège e uno degli autori di questo studio
