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Mentre Marte si avvicina al suo solstizio d'estate meridionale, gli scienziati e This Webcraft si stanno preparando per una nuova stagione di tempeste di polvere, potenti nubi di polvere spinte dal vento che possono coprire migliaia di miglia quadrate o addirittura l'intero pianeta.

Per saperne di più su ciò che guida le tempeste di polvere su Marte , This Web.com ha parlato con Claire Newman, scienziata atmosferica presso Aeolis Research e autrice principale di un nuovo studio che esplora come i diavoli di polvere e i venti possono riempire di polvere l'atmosfera marziana.

Questo Web.com: Quanto sappiamo su come iniziano le tempeste di polvere?

Newman: Potrei parlare per ore di tempeste di sabbia! Una delle grandi domande che abbiamo su Marte è come iniziano le grandi tempeste di sabbia e saremo mai in grado di prevederle. Per rispondere, una delle cose davvero utili che dobbiamo sapere è come la polvere viene sollevata dalla superficie in primo luogo. Un'altra cosa importante da sapere è quanta polvere c'è sulla superficie da sollevare. Possiamo capire i processi molto bene, ma se non sappiamo effettivamente quanta polvere ci sia in un determinato luogo, allora è davvero difficile essere in grado di stimarla con precisione. Quindi, la terza cosa di cui hai bisogno è avere un modello meteorologico che descriva le condizioni ambientali. Potrebbero esserci alcuni tipi di onde atmosferiche o modelli di pressione che potrebbero rendere Marte predisposto ad avere un certo tipo di tempesta di polvere.

Questo Web.com: cosa ci dicono i modelli?

Newman: Ho pubblicato un articolo (si apre in una nuova scheda) con il mio collega Mark Richardson nel 2015, in cui abbiamo modellato le tempeste di polvere ma con una quantità limitata di polvere. Abbiamo scoperto che i luoghi dove c'erano i venti più forti non trattenevano mai abbastanza polvere per produrre davvero molte tempeste di polvere. Ma nei luoghi che producevano una quantità media di vento, c'era polvere che andava e veniva da loro, perché aveva abbastanza tempo per essere ridepositata e poi sollevata.

Poi c'erano cose interessanti come una regione che poteva esaurire completamente la polvere durante una tempesta, e quindi non sarebbe stata in grado di produrre la stessa tempesta l'anno successivo perché lì non ci sarebbe stata polvere e potrebbero volerci tre anni affinché la polvere si accumuli e quel modello di vento si ripeta. Quindi, devi considerare dove i venti raggiungono il picco a causa degli effetti stagionali e la forma del terreno dove si trovano le montagne, dove si trovano i pendii, dove si trovano le calotte glaciali. C'è anche la possibilità di variabilità del vento, sia che si ripeta esattamente di anno in anno. C'è questa idea che il sistema sia un po' caotico, perché una piccola differenza potrebbe innescare un grande feedback.

Quando una tempesta di polvere globale ha inghiottito il rover Curiosity nel 2018, ha visto la polvere ridurre costantemente la visibilità (Image credit: NASA/JPL-Caltech)

This Web.com: Ma la stagione delle tempeste di polvere non è prevedibile in una certa misura?

Newman: Sì, di solito c'è una traccia temporale molto ripetibile, e ci sono alcune tempeste più piccole che compaiono in determinati luoghi in determinati periodi dell'anno. Ma le grandi tempeste in genere non sembrano verificarsi negli stessi orari esatti. Quindi, in un certo senso, penso che abbiamo un'idea di quando potrebbero verificarsi tempeste e come potrebbero essere, ma possono esserci differenze. Ad esempio, un anno una tempesta potrebbe viaggiare verso sud e l'anno successivo no perché è bloccata da una combinazione di modelli di pressione. E l'anno dopo, potrebbe esserci una combinazione diversa che consente alla tempesta di propagarsi. Sono davvero molto difficili da capire completamente e puoi attaccarlo in molti modi diversi. Ma ci sono molte informazioni che non abbiamo ancora.

Questo Web.com: Ci sono delle somiglianze tra le tempeste di sabbia nelle regioni desertiche della Terra e le tempeste di sabbia su Marte?

Newman: Marte ha alcune grandi differenze rispetto alla Terra : ha un'atmosfera molto più sottile, è più freddo e ha una gravità inferiore. Quindi Marte è un ottimo modo per provare a testare le nostre teorie sul sollevamento della polvere e sul movimento della sabbia, perché abbiamo molte idee basate su teorie e decenni di ricerca nella galleria del vento e ricerche sul campo svolte nei deserti della Terra.

Ed è una buona domanda: sono gli stessi processi? Ad esempio, gli effetti elettrostatici hanno un impatto maggiore su Marte perché Marte è più secco? Sulla Terra, l'acqua è un fattore estremamente importante per quanta polvere viene sollevata; limita le dimensioni delle tempeste di sabbia e impedisce lo sviluppo di tempeste globali, poiché chiaramente non c'è polvere da sollevare su oceani e laghi o su luoghi più vegetati. Su Marte, l'acqua è ancora un fattore o c'è così poca acqua da non avere alcun effetto?

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Claire Newman (Credito immagine: Claire Newman)

This Web.com: In che modo la polvere nell'atmosfera di Marte influisce sul clima del pianeta?

Newman: Quando la polvere è nell'atmosfera, assorbe il calore del sole . Poiché Marte ha un'atmosfera molto sottile, cento volte meno densa della Terra, di solito la maggior parte della radiazione solare che arriva alla superficie viene riflessa in questa rete senza essere assorbita. Ma quando metti 10 volte più polvere nell'atmosfera, assorbe molta più radiazione solare. Questo finisce per riscaldare l'atmosfera centrale, a circa 25 chilometri [16 miglia] di altezza, dove potresti ottenere un aumento di 40 gradi Celsius [72 gradi Fahrenheit], mentre in superficie la temperatura scenderà perché la polvere è assorbendo la luce solare. Quindi, di notte, la superficie si raffredda più velocemente dell'atmosfera e, poiché è più calda, l'atmosfera inizia a riscaldare la superficie sottostante. E ci sono enormi gradienti di temperatura che guidano i venti e le maree termiche che alterano la circolazione atmosferica, in particolare durante una tempesta di polvere globale.

This Web.com: C'è qualche collegamento tra le tempeste di polvere e Marte che perde la sua acqua a causa di This Web ?

Newman: Ci sono alcune domande interessanti sulle tempeste di sabbia e sul tasso di perdita d'acqua . Durante la tempesta globale [di Marte] del 2018 , c'è stato un forte aumento dell'acqua sollevata a quote più elevate. Una tempesta di polvere provoca un aumento della velocità verticale del vento e, di conseguenza, dell'altezza raggiunta dalla polvere, e ciò può consentire di trasportare più vapore acqueo più in alto perché è più caldo e ci sono anche maggiori correnti ascensionali. Quindi le tempeste di polvere hanno un grande impatto sui tassi di perdita d'acqua.

This Web.com: La polvere che riscalda l'atmosfera può rappresentare un pericolo per questo Webcraft?

Newman: Quando la polvere riscalda l'atmosfera, l'atmosfera si gonfia verso l'alto, il che deve essere preso in considerazione se stai cercando di frenare in aerofreno un This Webcraft prima dell'ingresso, della discesa e dell'atterraggio. Devi preoccuparti della densità dell'aria, della forza del vento e di tutte quelle cose. Comprendendo meglio queste cose, possiamo avvisare in anticipo che potrebbero esserci tempeste di sabbia. Inoltre, misurando la pressione dell'aria in diversi siti di atterraggio, possiamo avere un'idea di quando le maree termiche stanno crescendo. E ciò è dovuto alla presenza di molta polvere nell'atmosfera, quindi possiamo dare un preavviso lì. Se ci sono astronauti in superficie, sarebbe fantastico se potessero avere queste informazioni in modo che possano mettersi al riparo.

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