Durante gli esperimenti sul fondo secco del lago California, i sismologi furono in grado di rilevare i turbini di polvere che correvano su una superficie sterile. Quindi, il segnale sismico di questi minuscoli fenomeni atmosferici è stato catturato per la prima volta.
Ora i ricercatori, il cui lavoro è stato pubblicato sulla rivista Bulletin of the Seismological Society of America, prevedono di tracciare i segnali sismici di piccoli tornado su Marte.
I tornado di polvere sono abbastanza comuni sulla Terra; compaiono su pianure e deserti aperti e sembrano avere una vita propria. Nascendo su un sottile strato riscaldato della Terra, piccoli vortici d'aria si dirigono verso strati più freschi, creando l'impressione di un mini-tornado. Questi vortici possono raccogliere polvere e altre piccole particelle nell'atmosfera.
I vortici di polvere sono impressionanti sulla Terra, ma il re indiscusso di queste formazioni è Marte. Il pianeta rosso forma costantemente processi eolici (ventosi) e in molte regioni i turbini di polvere sono comuni. Recenti studi hanno dimostrato che i turbini di polvere marziana, che possono raggiungere diverse miglia di altezza, svolgono un ruolo chiave nel trasporto atmosferico di piccole particelle di polvere dalla superficie in alto nell'atmosfera. Questo "ciclo della polvere" può giocare un ruolo chiave nel clima globale del pianeta. Inoltre, questi vortici modificano l'albedo (riflettività) della superficie marziana, modificando l'effetto del riscaldamento solare della superficie di Marte, influenzando in tal modo la temperatura nell'atmosfera.
Pulitori phantom
Le missioni passate e attuali di Marte sono molto familiari con questi fenomeni spettrali. Il rover Mars di NASA Spirit notò spesso tornado di polvere nel suo campo di ricerca scientifica situato nel cratere di Gusev fino a quando il collegamento con la missione fu perso nel 2010.
Il Masrokhod Spirit della NASA ha creato questa serie di turbine di polvere sul cratere di Gusev il 15 maggio 2005. Una colonna di polvere era di circa 34 metri (112 piedi) di diametro.
L'altro rover, Opportunity, che si trova nell'area chiamata "Meridiani Planum" deve la sua missione di lunga durata al vortice della polvere, che periodicamente soffiano via la polvere dai suoi pannelli solari.
Anche la navicella spaziale Mars Reconnaissance Orbiter della NASA, in orbita attorno a Marte, è molto familiare con loro. Uno sciame di vortici di polvere forma canali scuri sulle luminose pianure di Marte. A volte questi tornado eclissano queste pianure con il fango polveroso.
"Sulla Terra, i vortici di polvere tendono a causare solo fastidi minori e sono un curioso fenomeno meteorologico", afferma Ralph Lorenz della John Hopkins University di Baltimora, nel Maryland. "Su Marte, sono le principali fonti di polvere, che svolgono un ruolo chiave nel clima, così come nel funzionamento delle batterie solari dei rover".
Due foto della stessa area, scattate con una differenza di 4 anni. Le linee scure sono tracce di trombe di polvere.
Quindi, sappiamo che il vento marziano è in grado di produrre alcuni dei più impressionanti tornado di polvere nel sistema solare. Ma alla fine, questo è un evento casuale.
Mappa sismica
È successo così che la NASA stia lanciando il suo prossimo rover, chiamato InSight, l'anno prossimo. InSight atterrerà su Marte per aiutarci a formare un quadro più completo di ciò che si trova al di sotto dello strato di regolite. Il veicolo di discesa userà un trapano per il campionamento attraverso uno strato di terreno, presentandoci i primi test del mondo alieno, prelevati da una profondità di 5 metri. Avrà anche un sismografo per studiare il movimento all'interno del pianeta. Sebbene si creda che il Pianeta Rosso sia tettonicamente morto, si verificano terremoti di tipo marziano, e questa sarà la nostra prima opportunità per esplorarli in profondità.
Quindi, si scopre che InSight può diventare un rivelatore di tornado di polvere.
Durante lo studio dei tornado di polvere sulla Terra, Lorenz e i suoi colleghi hanno posizionato un sismografo vicino al complesso delle comunicazioni dello spazio lontano, Goldstone, in California. Questa è un'area remota, che si trova lontano dall'attività umana. Nelle vicinanze del sismografo, i ricercatori hanno anche installato 8 sensori di pressione dell'aria in modo che possano correlare i minimi cambiamenti di pressione con un segnale sismico. Quando viene formato un vortice di polvere, crea una zona di mini-bassa pressione dal suolo - una superficie calda fa sì che l'aria salga e ruoti. Come un pattinatore che stende le braccia e ruota sul posto, la rotazione dell'aria forma un vortice. Quindi, questo vortice può essere rilevato dai sensori come un "picco" di bassa pressione che circonda la superficie.
Usando questo sensore di pressione in combinazione con un sismografo, i ricercatori sono stati in grado di rilevare 2 diverse sorgenti a bassa pressione con un intervallo di 10 minuti. Hanno anche registrato vibrazioni sismiche, quando la superficie era sotto l'influenza di una regione a bassa pressione formata da vortici di polvere.
Questa immagine mostra tracce di vortici di polvere nell'area di Thyles Rupes su Marte.
Si scopre che i vortici di polvere, che hanno un diametro di soli 10 metri, possono causare una caduta di pressione equivalente al movimento di un'auto sulla superficie della Terra.
Ora i ricercatori, confrontando le cadute di pressione causate dai vortici di polvere, con la loro attività sismica sulla Terra, sperano che i segnali sismici rilevati da InSight aiuteranno a identificare il passaggio dei vortici di polvere marziana.
