Quando la superficie del Sole esplose di attività nel maggio 2024, la Terra fu colpita dalla più grande tempesta solare degli ultimi due decenni. Il video mostrato di seguito, realizzato con immagini catturate dal Photo voltaic Dynamics Observatory della NASA, mostra il potente brillamento solare e l’espulsione di massa coronale che hanno inviato un assalto di particelle cariche che sfrecciano verso di noi. Ma ovviamente il nostro pianeta non period l’unico sulla linea di fuoco.
Uno studio pubblicato oggi, sulla rivista Nature Communications, è stato analizzato l’impatto di questa ondata di radiazioni e materiale solare su Marte. I ricercatori hanno analizzato i dati raccolti da due orbiter dell’Agenzia spaziale europea, Mars Categorical e ExoMars Hint Fuel Orbiter (TGO), che da anni studiano l’atmosfera del Pianeta Rosso. Hanno determinato che la tempesta solare ha causato un’espansione drammatica dello strato inferiore della ionosfera di Marte, crescendo fino a quasi tre volte la sua dimensione tipica.
“L’impatto è stato notevole”, ha affermato l’autore principale Jacob Parrott, ricercatore dell’ESA. disse in una dichiarazione dell’agenzia. “L’atmosfera superiore di Marte è stata inondata di elettroni. È stata la più grande risposta a una tempesta solare che abbiamo mai visto su Marte.”
La tempesta del secolo
La supertempesta solare è emanata da una regione di macchie solari attiva chiamata AR3664. Gli ammassi di macchie solari come questo sono noti per produrre fenomeni solari esplosivi, come i brillamenti solari (esplosioni improvvise di fotoni) e le espulsioni di massa coronale (eruzioni di plasma dalla corona solare).
Nel maggio 2024, AR3664 ha prodotto diversi grandi brillamenti e una serie di CME mentre period rivolto verso la Terra. Ciò ha inviato grandi quantità di plasma magnetizzato in rapido movimento verso il nostro pianeta. Quando questo materiale carico interagiva con la magnetosfera terrestre, esso innescato un’enorme tempesta geomagnetica, forse la più grande registrata in questo secolo, secondo NOAA.
Mentre gli effetti del clima solare sulla Terra sono relativamente ben compresi, il suo impatto sugli altri pianeti non lo è. Fortunatamente, le orbite marziane dell’ESA si trovavano nel posto giusto al momento giusto quando si è verificata questa tempesta, offrendo ai ricercatori una rara opportunità di studiare come i massicci afflussi di plasma e radiazioni solari interagiscono con il Pianeta Rosso.
Quell’opportunità è stata quasi persa quando la tempesta ha causato il malfunzionamento di Mars Categorical e TGO. “La tempesta ha anche causato errori informatici per entrambi gli orbitanti, un tipico pericolo della meteorologia spaziale, poiché le particelle coinvolte sono così energiche e difficili da prevedere”, ha spiegato Parrott. “Fortunatamente, i veicoli spaziali sono stati progettati pensando a questo e costruiti con componenti resistenti alle radiazioni e sistemi specifici per rilevare e correggere questi errori. Si sono ripresi rapidamente.”
La dinamica solare modella Marte
Per indagare sull’impatto della tempesta, Parrott e i suoi colleghi hanno utilizzato una tecnica chiamata occultazione radio. Ciò ha richiesto che i due orbiter marziani dell’ESA lavorassero insieme. Mars Categorical ha trasmesso un segnale radio a TGO mentre scompariva oltre l’orizzonte del Pianeta Rosso, causando la deviazione del segnale da parte degli strati dell’atmosfera prima che TGO lo ricevesse. Ciò ha consentito ai ricercatori di raccogliere informazioni su ciascun livello distinto.
Per prima cosa, Mars Categorical ha trasmesso un segnale radio a TGO proprio nel momento in cui stava scomparendo oltre l’orizzonte marziano. Parrott e i suoi colleghi sono stati in grado di monitorare come il segnale cambiava mentre passava attraverso i vari strati dell’atmosfera di Marte, quindi convertire tali cambiamenti in una misurazione di quante particelle cariche si trovavano nella ionosfera del pianeta.
Ciò ha rivelato un drammatico rigonfiamento della bassa ionosfera causato dalla raffica di plasma solare e raggi X. I ricercatori ritengono che questo materiale sia entrato in collisione con gli atomi neutri nell’atmosfera superiore di Marte e abbia strappato loro gli elettroni, aumentando il numero di elettroni liberi e di particelle cariche. Notano, tuttavia, che senza misurazioni dirette di come è cambiato lo spettro energetico del brillamento solare, è difficile sapere esattamente quanti elettroni further sono stati creati.
I ricercatori hanno affermato che le loro scoperte hanno migliorato la comprensione degli scienziati su Marte, rivelando come le tempeste solari iniettano energia e particelle nella sua atmosfera. Questo è importante perché gli esperti sanno che il pianeta ha perso enormi quantità di acqua e gran parte della sua atmosfera nello spazio, e uno dei fattori più probabili è il costante assalto del vento solare. Il monitoraggio continuo e advert alta risoluzione della ionosfera marziana, in particolare durante i periodi di intensa attività solare, rafforzerà significativamente la nostra comprensione dell’atmosfera del Pianeta Rosso, affermano gli autori.
