Maven (acronimo di Mars Atmosphere and Volatile EvolutioN) è una missione di esplorazione spaziale del Programma Mars Scout ed è entrata in orbita attorno a Marte il 21 settembre 2014. Crediti: Nasa
Quando si dice: essere nel posto giusto al momento giusto. Per la prima volta nei suoi otto anni in orbita attorno a Marte, la missione Maven della Nasa ha assistito contemporaneamente a due diversi tipi di aurore ultraviolette, il risultato delle tempeste solari iniziate il 27 agosto scorso.
Maven – acronimo di Mars Atmosphere and Volatile Evolution – è l’unica missione in grado di osservare contemporaneamente l’attività del Sole e la risposta della sottile atmosfera marziana. L’analisi e le simulazioni in tempo reale delle eruzioni solari effettuate dal Moon to Mars Space Weather Analysis Office della Nasa hanno permesso al team di Maven di prevedere quando la tempesta che si stava sviluppando sul Sole avrebbe raggiunto il Pianeta rosso, e di far sì che la sonda si facesse trovare pronta.
Previsioni meteorologiche spaziali accurate sono fondamentali per contribuire a proteggere sia le attuali missioni che i futuri esploratori umani del Pianeta rosso perché, a differenza della Terra, Marte non ha un campo magnetico globale per proteggersi dalle radiazioni dannose che le tempeste solari possono portare.
Il 27 agosto, una regione attiva del Sole ha prodotto una serie di brillamenti solari, accompagnati da un’espulsione di massa coronale (Cme), ossia una massiccia eruzione di gas ed energia magnetica che lascia il Sole e si propaga nello spazio. Questo Cme ha avuto un impatto su Marte pochi giorni dopo, producendo uno degli eventi di particelle energetiche solari (Sep) più brillanti mai osservati da Maven.
Le particelle energetiche solari accelerate sono arrivate prima del Cme e sono state osservati dal rivelatore dedicato di Maven il 27 agosto. In realtà, molti degli strumenti di Maven sono stati in grado di misurare la forza della tempesta solare.
Le particelle rilasciate dalla tempesta solare hanno bombardato l’atmosfera di Marte, provocando aurore luminose a lunghezze d’onda ultraviolette. Lo strumento Imaging Ultraviolet Spectrograph (Iuvs) di Maven ha osservato due tipi: l’aurora diffusa e l’aurora protonica.
A sinistra: dall’alto verso il basso, dati di Maven che mostrano il vento solare, le particelle energetiche solari, la forza dell’aurora protonica e la forza dell’aurora diffusa. Il 30 agosto, una tempesta solare (un’espulsione di massa coronale) ha colpito Marte e si può vedere chiaramente un aumento degli input solari, nonché i due tipi di aurora risultanti. A destra: uno schema del vento solare sul lato diurno di Marte che guida l’aurora protonica e le particelle energetiche solari sul lato notturno di Marte, che guidano l’aurora diffusa. Crediti: Lasp/CU Boulder, Uc Berkeley
Parte del motivo per cui questo incredibile duo è stato osservato simultaneamente è dovuto al tempismo. Marte era alla fine della stagione delle tempeste di sabbia, che si verifica ogni anno durante il suo massimo avvicinamento al Sole. Queste tempeste di polvere riscaldano l’atmosfera abbastanza da permettere al vapore acqueo di raggiungere alte altitudini, dove viene disgregato dalla radiazione solare ultravioletta, rilasciando nel processo atomi di idrogeno. Quando il vento solare in arrivo colpisce questo idrogeno extra, il lato diurno del pianeta si illumina di emissioni ultraviolette. Queste “aurore protoniche” sono coincise con l’arrivo di particelle energetiche ancora più dinamiche che sono penetrate più in profondità nell’atmosfera, creando un’aurora diffusa visibile attraverso l’intero lato notturno.
Questo spettacolo di luci potrebbe essere solo il primo di una lunga serie. Avvicinandosi al massimo del suo ciclo di 11 anni, previsto nel 2024-2025, il Sole sta diventando sempre più attivo: espulsioni di massa coronale ed eventi di particelle energetiche solari dovrebbero aumentare di frequenza e continuare a influenzare l’atmosfera di Marte.