La webcam di Mars Express svela il ciclo della lunga nuvola su Marte

Un curioso fenomeno atmosferico, passato inosservato per decenni, è stato recentemente studiato e spiegato grazie a una piccola webcam di bordo rimasta inutilizzata per anni e da poco promossa a strumento scientifico.

All’arrivo della primavera nell’emisfero meridionale, ogni mattina una nuvola di vapore acqueo ghiacciato, battezzata Arsia Mons Elongated Cloud (AMEC), compare nei pressi dell’Arsia Mons, un vulcano alto circa 20 chilometri e situato nella regione di Tharsis.
La nuvola comincia a formarsi durante la notte e diventa visibile poco prima del sorgere del sole a 45 chilometri di quota sopra le pendici occidentali del vulcano. Velocemente si allunga verso ovest alla velocità di oltre 600 km/h e, a mattina inoltrata, si stacca dalla zona di origine per raggiungere anche 1.800 chilometri di lunghezza, dopodiché svanisce rapidamente con l’aumentare della temperatura.
Il fenomeno, della durata di 8 ore, si ripete ciclicamente ogni giorno per alcuni mesi ed è stato osservato interamente per la prima volta nei mesi di settembre e ottobre 2018, grazie alle riprese della Visual Monitoring Camera (VMC) dell’orbiter ESA Mars Express.

Due sono gli elementi che hanno consentito a Mars Express di riprendere tutto il ciclo della nuvola: l’orbita non eliosincrona, che quindi permette di riprendere zone del pianeta a differenti orari locali e l’ampiezza d’angolo di ripresa della VMC. Molte altre sonde orbitanti non sono riuscite nell’impresa a causa della loro sincronizzazione con il Sole, che permette di riprendere la regione di Tharsis sempre al pomeriggio, unitamente al fatto che le loro camere ad alta risoluzione hanno angoli di ripresa molto stretti, rendendo quasi impossibile inquadrare la nuvola.

Un gruppo di ricercatori, guidato dallo spagnolo Jorge Hernández-Bernal della Universidad País Vasco di Bilbao, ha approfondito la questione, analizzando le immagini della VMC e della High Resolution Stereo Camera (HRSC) e cercandone traccia negli archivi di altre missioni. L’origine del fenomeno è stata stabilita essere una combinazione fortuita tra vento, temperatura, pressione atmosferica, vapore acqueo e naturalmente il vulcano, la cui massiccia presenza forza i venti ad alzarsi di quota, risucchiando verso l’alto l’aria relativamente umida che quindi si condensa in una nuvola.

Mars Express

Mars Express è stata la prima sonda europea a intraprendere una missione verso un altro pianeta, è operativa in orbita marziana dal dicembre 2003 e da allora raccoglie dati sull’atmosfera, la superficie, il sottosuolo e il permafrost, attraverso una camera ad alta risoluzione, un radar, tre spettrometri, un analizzatore del plasma e un emettitore di onde radio.
Lanciata dal cosmodromo russo di Bajkonur su un vettore Sojuz-FG/Fregat, aveva a bordo il lander britannico Beagle 2 che, dopo il distacco dalla sonda madre, non inviò mai la conferma dell’avvenuto atterraggio. Nel gennaio 2015 la sonda NASA Mars Reconnaissance Orbiter localizzò il lander sulla superficie, integro ma con solo due dei 4 moduli fotovoltaici aperti, impossibilitato quindi a dispiegare l’antenna per le comunicazioni.

Le tre vite della Visual Monitoring Camera

Una webcam ordinaria in un posto straordinario. Si tratta infatti di una webcam di quelle che erano in commercio nel 2003 per i computer casalinghi, con risoluzione di 640×480 pixel, il cui compito durante la missione era solo quello di riprendere il distacco del lander Beagle 2 dalla sonda madre. A separazione avvenuta (19 dicembre 2003), non avendo altri compiti da svolgere, la webcam venne spenta.
Nel 2007 venne riaccesa per un controllo e, funzionando ancora correttamente, venne dedicata a scopi educativi con il programma Mars Webcam, diventando molto popolare tra gli studenti, educatori, artisti e gente comune di tutto il mondo.
Ogni immagine ripresa viene inviata in “tempo reale” a Terra e caricata automaticamente in rete con licenza Creative Commons; chiunque può quindi scaricarla liberamente, condividerla, modificarla a piacimento e utilizzarla per molteplici scopi. La pagina Flickr dedicata ospita decine di migliaia di immagini, costantemente in aumento e ha ben 12,3 milioni di visualizzazioni.
Nel maggio 2016, grazie a un accordo con la Universidad País Vasco, ESA decise di promuovere VMC a strumento scientifico vero e proprio, con lo scopo di avere una visione intera del pianeta e contestualizzare globalmente i dati ottenuti dagli altri strumenti.

Ricerca storica

Dopo aver appurato la ciclicità del fenomeno, i ricercatori sono andati a verificare se per caso altre sonde avessero casualmente catturato qualche immagine della nuvola e in effetti ne hanno trovato traccia addirittura in un’immagine dell’orbiter Viking 2 risalente all’agosto 1977. Altre riprese della nuvola sono state rinvenute nei repository delle missioni quali: MAVEN (NASA), Mars Reconnaissance Orbiter (NASA) e Mangalyaan (ISRO).

Fonte: ESA.