Scoperta pionieristica della missione MAVEN della NASA

NASALa navicella spaziale di MAVEN ha scoperto un evento solare unico che ha avuto un impatto enorme MarteAtmosfera, che fornisce informazioni vitali sull’interazione del pianeta con i fenomeni solari.

Nel dicembre 2022, la missione MAVEN (Mars Atmosphere and Volatile Evolution) della NASA ha osservato la drammatica e inaspettata “scomparsa” di un flusso di particelle cariche costantemente emesse dal Sole, noto come vento solare. Ciò è stato causato da un tipo speciale di evento solare che è stato così potente da creare un vuoto nella sua scia mentre viaggiava attraverso il sistema solare.

Come risultato di questo evento, le misurazioni MAVEN su Marte hanno mostrato che il numero di particelle che compongono il vento solare è diminuito drasticamente. Senza la pressione del vento solare, l’atmosfera marziana e la magnetosfera si sarebbero espanse di migliaia di chilometri. MAVEN è l’unica risorsa attualmente su Marte in grado di monitorare contemporaneamente l’attività del Sole e la risposta dell’atmosfera marziana a queste influenze solari.

“Quando abbiamo visto per la prima volta i dati e la drastica diminuzione del vento solare, è stato quasi incredibile”, ha affermato Jasper Halikas, professore presso l’Università della California, California. Università dell’Iowa E l’autore principale di un nuovo studio su questo evento. “Abbiamo formato un gruppo di lavoro per studiare l’evento e abbiamo scoperto che questo periodo di tempo era ricco di risultati sorprendenti”.

Scopri la “scomparsa” del vento solare su Marte testimoniata da MAVEN, un evento visto l’ultima volta quasi un quarto di secolo fa sulla Terra. Fonte: Centro di volo spaziale Goddard della NASA

Comprendere la scomparsa del vento solare

Marte, come tutti i pianeti del nostro sistema solare, è costantemente bagnato dal vento solare. Il vento solare esercita una pressione sulla magnetosfera e sulla ionosfera di Marte, provocando la fuoriuscita di gran parte dell’atmosfera. L’evento solare del dicembre 2022 è stato causato dai venti solari in rapido movimento che hanno superato i venti solari più lenti, che hanno agito come una scopa, spazzando e premendo insieme le due regioni. Questa interazione, chiamata regione di interazione del flusso, ha lasciato dietro di sé un raro vuoto di vento solare a densità molto bassa, osservato da MAVEN. Questa “scomparsa” del vento solare ha portato ad alcune sorprendenti interazioni all’interno della magnetosfera e della ionosfera di Marte.

Conseguenze dell’evento

Quando l’intensità del vento solare diminuì di un fattore 100, la pressione scese e la magnetosfera e la ionosfera del pianeta furono in grado di espandersi di migliaia di chilometri – più di tre volte la dimensione tipica – e il loro carattere cambiò radicalmente. Il campo magnetico del Sole, che normalmente sarebbe contenuto nella ionosfera marziana, è stato spinto verso l’esterno, convertendo la ionosfera da uno stato magnetizzato a uno non magnetizzato. Allo stesso tempo, lo strato tra il vento solare e la magnetosfera è diventato insolitamente silenzioso dal punto di vista elettromagnetico. Le osservazioni MAVEN di questo drammatico evento e della successiva trasformazione ed espansione dell’intero sistema sono importanti per comprendere meglio la fisica che causa la perdita di atmosfera e acqua su Marte.

“Siamo già stati in grado di vedere come risponde Marte quando il vento solare viene effettivamente rimosso”, ha aggiunto Halikas. “Rappresenta uno studio affascinante su come sarebbe Marte se orbitasse attorno a una stella meno ‘ventosa’”.

Questa è una rappresentazione artistica della Mars Atmosphere and Volatile Evolution, o MAVEN, della NASA, la navicella spaziale in orbita attorno a Marte. Credito: NASA/GSFC

L’importanza delle note di Maven

Eventi di vento solare di queste dimensioni che scompaiono sono estremamente rari e vengono prodotti in un momento di maggiore attività solare, quindi questa è stata la prima volta che la missione MAVEN ha avuto l’opportunità di osservare un simile fenomeno. Sebbene anche altri veicoli spaziali rivolti a Marte e alla Terra abbiano osservato aspetti di questo evento, solo MAVEN è stato in grado di effettuare misurazioni simultanee della risposta del Sole e dell’atmosfera marziana.

“L’osservazione delle condizioni estreme ha sempre un valore scientifico inestimabile”, ha affermato Shannon Curry, ricercatrice principale del MAVEN al MIT. Università della California, Berkeley. “MAVEN è stato progettato per osservare questo tipo di interazioni tra il Sole e l’atmosfera marziana, e la navicella spaziale ha fornito dati eccezionali durante questo evento solare davvero anomalo”.

Mentre il Sole si sposta verso il massimo solare, il picco del suo ciclo di attività di 11 anni, la missione MAVEN potrebbe avere un impatto maggiore sulla nostra comprensione degli eventi solari estremi.

Sforzo collaborativo e progetti futuri

“Ciò dimostra davvero il ruolo interdipartimentale che MAVEN svolge su Marte”, ha affermato Gina DiBraccio, vice ricercatrice principale di MAVEN e vice direttrice della divisione di scienze eliofisiche presso il Goddard Space Flight Center della NASA a Greenbelt, nel Maryland. “MAVEN non solo monitora le dinamiche dell’atmosfera marziana, ma anche gli input di energia solare per migliorare la nostra comprensione del Sole”.

Lo studio è stato presentato al meeting autunnale dell’American Geophysical Union a San Francisco.

Il ricercatore principale di MAVEN ha sede presso l’Università della California, Berkeley, mentre il Goddard Space Flight Center della NASA a Greenbelt, nel Maryland, gestisce la missione MAVEN. Lockheed Martin Space ha costruito la navicella spaziale ed è responsabile delle operazioni di missione. Il Jet Propulsion Laboratory della NASA nel sud della California fornisce supporto alla navigazione e alla rete dello spazio profondo. Il Laboratorio di fisica atmosferica e spaziale dell’Università del Colorado Boulder è responsabile della gestione delle operazioni scientifiche, della sensibilizzazione del pubblico e delle comunicazioni. Il team MAVEN si prepara a celebrare il decimo anniversario dell’arrivo della navicella spaziale su Marte nel settembre 2024.