La MAVEN della NASA osserva il cielo notturno marziano che pulsa di luce ultravioletta


Questa è un’immagine del “bagliore notturno” ultravioletto nell’atmosfera marziana. I falsi colori verde e bianco rappresentano l’intensità della luce ultravioletta, con il bianco che è il più luminoso. Il bagliore notturno è stato misurato a circa 70 chilometri di altitudine dallo strumento spettrografo a raggi ultravioletti della NASA sulla navicella spaziale MAVEN della NASA. Una vista simulata del globo di Marte è stata aggiunta digitalmente per il contesto. L’immagine mostra un intenso schiarimento nell’atmosfera notturna di Marte. Gli schiarimenti si verificano regolarmente dopo il tramonto nelle serate marziane durante l’autunno e l’inverno, e svaniscono entro la mezzanotte. L’illuminazione è causata da un aumento dei venti verso il basso che aumentano la reazione chimica creando ossido nitrico che causa il bagliore.

Vaste aree del cielo notturno marziano pulsano in luce ultravioletta, secondo le immagini della navicella spaziale MAVEN della NASA. I risultati vengono utilizzati per illuminare complessi schemi di circolazione nell’atmosfera marziana.

“Le immagini di MAVEN offrono le nostre prime intuizioni globali sui moti atmosferici nella media atmosfera di Marte, una regione critica dove le correnti d’aria trasportano gas tra lo strato più basso e quello più alto”, ha detto Nick Schneider del Laboratorio di Fisica Atmosferica e Spaziale (LASP) dell’Università del Colorado, Boulder, Colorado. Gli schiarimenti si verificano dove i venti verticali trasportano i gas fino a regioni di maggiore densità, accelerando le reazioni chimiche che creano l’ossido nitrico e alimentano il bagliore ultravioletto. Schneider è il responsabile dello strumento MAVEN Imaging Ultraviolet Spectrograph (IUVS) che ha fatto queste osservazioni, ed è l’autore di un articolo su questa ricerca apparso il 6 agosto sul Journal of Geophysical Research, Space Physics. La luce ultravioletta è invisibile all’occhio umano ma rilevabile da strumenti specializzati.

Il diagramma spiega la causa dell’incandescente atmosfera notturna di Marte. Di giorno, le molecole di Marte sono lacerate da fotoni solari energetici. I modelli di circolazione globale trasportano i frammenti atomici verso il lato notturno, dove i venti verso il basso aumentano la velocità di reazione degli atomi per riformare le molecole. I venti discendenti si verificano vicino ai poli in alcune stagioni e nelle regioni equatoriali in altre. Le nuove molecole contengono energia extra che emettono sotto forma di luce ultravioletta.

“Il bagliore ultravioletto proviene per lo più da un’altitudine di circa 70 chilometri, con il punto più luminoso a circa mille chilometri di distanza, ed è luminoso nell’ultravioletto quanto l’aurora boreale della Terra”, ha detto Zac Milby, anche lui della LASP.

“Purtroppo, la composizione dell’atmosfera di Marte significa che questi punti luminosi non emettono luce a lunghezze d’onda visibili che permetterebbero loro di essere visti dai futuri astronauti di Marte. Peccato: le macchie luminose si intensificherebbero in alto ogni notte dopo il tramonto, e andrebbero alla deriva nel cielo a 300 chilometri all’ora”.

Le pulsazioni rivelano l’importanza delle onde che circondano i pianeti nell’atmosfera di Marte. Il numero di onde e la loro velocità indicano che l’atmosfera centrale di Marte è influenzata dal riscaldamento solare e dalle perturbazioni della topografia delle enormi montagne vulcaniche di Marte. Questi punti pulsanti sono la prova più evidente che le onde dell’atmosfera media corrispondono a quelle note per dominare gli strati sopra e sotto.

“Le principali scoperte di MAVEN sulla perdita di atmosfera e sul cambiamento climatico mostrano l’importanza di questi vasti schemi di circolazione che trasportano i gas atmosferici in tutto il globo e dalla superficie ai margini dello spazio”, ha detto Sonal Jain, anche lui della LASP.

Questa è un’immagine del “bagliore notturno” ultravioletto nell’atmosfera marziana sopra il polo sud. I falsi colori verde e bianco rappresentano l’intensità della luce ultravioletta, con il bianco che è il più luminoso. Il bagliore notturno è stato misurato a circa 70 chilometri di altitudine dallo strumento spettrografo a raggi ultravioletti della NASA sulla navicella spaziale MAVEN della NASA. Una vista simulata del globo di Marte è stata aggiunta digitalmente per il contesto, e la debole area bianca al centro dell’immagine è la calotta polare di ghiaccio. L’immagine mostra una spirale luminosa inaspettatamente luminosa nell’atmosfera notturna di Marte. La causa della spirale è sconosciuta.

Successivamente, il team prevede di guardare il bagliore notturno “lateralmente”, invece che dall’alto verso il basso, utilizzando i dati rilevati da IUVS che guardano appena sopra il bordo del pianeta. Questa nuova prospettiva sarà utilizzata per comprendere ancora meglio i venti verticali e i cambiamenti stagionali.

Il bagliore marziano è stato osservato per la prima volta dallo strumento SPICAM sulla navicella spaziale Mars Express dell’Agenzia Spaziale Europea. Tuttavia, l’IUVS è uno strumento di nuova generazione in grado di mappare ripetutamente il bagliore notturno, trovando modelli e comportamenti periodici. Molti pianeti, tra cui la Terra, hanno il bagliore notturno, ma MAVEN è la prima missione a raccogliere così tante immagini del bagliore notturno di un altro pianeta.

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L’atmosfera notturna di Marte risplende e pulsa in questa animazione di dati provenienti dalle osservazioni della navicella spaziale MAVEN. Il falso colore da verde a bianco mostra la maggiore luminosità sul “bagliore notturno” ultravioletto di Marte misurata dallo spettrofotometro a ultravioletti di MAVEN a circa 70 chilometri (circa 40 miglia) di altitudine. Una vista simulata del globo di Marte viene aggiunta digitalmente per il contesto, con le calotte di ghiaccio visibili ai poli. Tre luminarie notturne si verificano su una rotazione di Marte, la prima molto più luminosa delle altre due. Tutti e tre gli schiarimenti si verificano poco dopo il tramonto, apparendo sulla sinistra di questa vista del lato notturno del pianeta. Le pulsazioni sono causate da venti verso il basso che aumentano la reazione chimica creando ossido nitrico che provoca il bagliore. Mesi di dati sono stati mediati per identificare questi schemi, indicando che si ripetono di notte.

La ricerca è stata finanziata dalla missione MAVEN. Il ricercatore principale di MAVEN ha sede presso il Laboratorio di fisica atmosferica e spaziale dell’Università del Colorado, Boulder, e la NASA Goddard gestisce il progetto MAVEN. La NASA sta esplorando il nostro Sistema Solare e oltre, scoprendo mondi, stelle e misteri cosmici vicini e lontani con la nostra potente flotta di missioni spaziali e terrestri.

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