Tra i tanti fenomeni atmosferici che accomunano Marte alla Terra, quello dei diavoli di sabbia è sicuramente tra i più affascinanti. Questi vortici d’aria e polvere non sono solo curiosi, ma si sono persino rivelati utili in alcuni casi, come scoprirete proseguendo nella lettura. Eppure c’è un aspetto controverso della questione che risulta radicalmente legato al crate Jezero, nel quale si sta attualmente muovendo il rover Perseverance assieme all’elicotero Ingenuity. I due mezzi sono su Marte da oltre un anno, precisamente dal 18 febbraio 2021, e grazie alla stazione meteorologica ospitata dal rover assieme alla suite di telecamere, si è scoperto un aspetto peculiare legato sia all’area in questione sia alla stagionalità.

Lo scorso anno, proprio in questo periodo, è stato notato un notevole incremento di questi fenomeni, che in più occasioni sono stati fotografati come testimoniato da questa GIF risalente al 20 luglio 2021, o Sol 148 su Marte.

I diavoli di sabbia sono un fenomeno meteorologico tipico dei territori desertici e sono noti anche sul nostro pianeta. La loro formazione avviene quando quando il suolo si scalda e nel contempo si verifica una leggera depressione atmosferica sovrastante, la quale porta alla formazione di un vortice variabile in dimensioni e potenza. Queste piccole trombe d’aria sono spesso più grandi di quelli terrestri, ma non sembrano avere sufficiente potenza per creare problemi ai mezzi marziani, se non consideriamo il sollevamento della polvere, che come noto non è amica dei circuiti e delle strumentazioni elettroniche.

L’incremento dei diavoli di sabbia in concomitanza all’arrivo dell’inverno marziano è stato l’argomento di uno studio pubblicato di recente su Science Advances (in FONTE), che vuole fare da apripista per un’analisi approfondita del fenomeno. La ricerca si basa sui dati e sulle immagini raccolte nei primi 216 giorni di permanenza su Marte di Perseverance, periodo durante il quale sono stati rilevati centinaia di questi vortici e molti di essi sono stati catalogati anche con delle sequenze GIF e brevi video.

La maggior parte di questi diavoli di sabbia sono stati inquadrati in maniera fortuita dalla telecamere del rover, mentre alcuni sono stati individuati grazie alla stazione meteorologica MEDA (Mars Environmental Dynamics Analyzer) ospitata a bordo di Perseverance. Lo strumento scientifico include sensori per la misurazione del vento, sensori ottici in grado di rilevare i vortici mentre diffondono la luce solare intorno al rover e anche una fotocamera rivolta verso il cielo in grado di catturare le tracce di polvere ed eventuali nuvole sabbiose.

Quali sono i risultati preliminari dello studio? Gli autori affermano che Perseverance ha osservato una media di 4 diavoli di sabbia al giorno, scoprendo inoltre la maggior parte di essi sono concentrati principalmente nelle ore immediatamente successive a mezzogiorno. Sempre grazie alle telecamere è stato possibile identificare tre raffiche maggiori, di cui la più grande è stata in grado di sollevare un’enorme nuvola di circa 4 km quadrati. Si tratta in questo caso di fenomeni rarissimi, ma gli scienziati credono che voritici di questo genere contribuiscano alla presenza della polvere di fondo che carattterizza l’atmosfera marziana per tutta la durata dell’anno.

C’è una curiosa correlazione tra i diavoli di sabbia e il cratere Jezero, poiché al suo interno sembra che il fenomeno sia decisamente più intenso. Lo sappiamo bene in quanto abbiamo altri mezzi dislocati in aree del pianeta distanti, come Curiosity e il Lander Insight, che non hanno registrato esperienze di tale portata. Relativamente a quest’ultimo, come riportato di recente Insight sta per terminare la sua missione proprio perché la sabbia ha completamente ricoperto i suoi pannelli solari inibendone la capacità di ricarica.

Abbiamo inizialmente accennato al fatto che i diavoli di sabbia potrebbero avere una qualche utilità, apriamo quindi una piccola parentesi per spiegare meglio la questione. La NASA è riuscita in passato a sfruttarli per ripulire i pannelli solari di Opportunity, il glorioso rover che ha cessato di funzionare nel 2019. Un tentativo simile è stato fatto anche con il lander Insight, ma a quanto pare nella regione di Elysium Planitia il fenomeno dei diavoli di sabbia risulta decisamente meno frequente. La NASA ha quindi dovuto trovare vie alternative per pulire i pannelli solari, escogitando infine un escamotage che per un attimo ha fatto ben sperare. Esatttamente un anno fa è stato messo in atto un ardito piano basato sul principio del ‘chiodo schiaccia chiodo’, secondo il quale la stessa origine del problema, la sabbia marziana, avrebbe potuto riuscire dove il vento da solo non ce l’aveva fatta. Il team responsabile di Insight ha quindi manovrato il suo braccio robotico per prelevare un po’ di materiale superficiale da Marte (quello più pesante e grossolano) e depositarlo sopra i pannelli. L’assenza di oceani su Marte rende le previsioni meteo più semplici, così i tecnici sono stati in grado di prevedere la direzione del vento e il momento in cui sarebbe stato più intenso, ed è avvenuta la magia. La sabbia più grossa ha trasportato via una parte di quella più fine, ossia quella che nemmeno il vento era riuscito a rimuovere. Peccato che la polvere accumulatasi nel tempo ha poi superato abbondatemente quella rimovibile tramite questo sistema, e così la situazione è degenerata fino a quella attuale, che vede ormai ridotta al minimo la capacità dei suoi pannelli solari.

Eppure se il lander Insight fosse stato posizionato nel cratere Jezero oggi probabilmente godrebbe di ottima salute, come mai? È ciò che si stanno chiedendo gli scienziati impegnati a studiare le caratteristiche atmosferiche e geologiche di Marte. Il motivo preciso al momento resta un mistero, ma quel che è certo è che ci si è accorti che c’è una linea che corre da nord a sud attraverso la superficie del pianeta rosso, dove in concomitanza all’arrivo dell’inverno marziano le correnti d’aria e la polvere sollevata sono maggiori rispetto alle altre aree.

Secondo una delle ipotesi prese in considerazione l’aumento di polvere nell’aria potrebbe essere legato alla rugosità del terreno, caratteristica che potrebbe di fatto rendere più semplice sollevare la sabbia dalla superficie, mentre l’incremento dell’attività eolica non ha al momento spiegazione certa. Ironia della sorte, al rover Perseverance non portano giovamento queste correnti d’aria poiché la sua alimentazione è di tipo nucleare. Qualcuno potrebbe però ricordare che quella di Ingenuity non lo è, dunque il suo pannello solare è a rischio, ma fortunatamente lo spostamento d’aria generato dalle sue pale in fase di avvio risulta sufficiente a mantenere i pannelli in ottimo stato.

Tuttavia, se da un lato un mezzo alimentato a pannelli solari potrebbe trovare un vantaggio, dall’altro questo aumento di polvere nell’atmosfera rappresenta un grosso problema per tutta l’ elettronica. A questo proposito è proprio il rover Perseverance il primo ad aver subito un piccolo danno: a quanto apre la polvere che si è sollevata in questi giorni è anomala anche per le previsioni operate del team di controllo, tanto da aver danneggiato due sensori di rilevazione del vento della stazione meteorologica MEDA.

Il team sospetta che i granelli di sabbia abbiano deteriorato il sottile cablaggio dei sensori, che vista la tipologia d’utilizzo sporgono inevitabilmente dall’albero di Perseverance. Questi sensori sono particolarmente vulnerabili poiché devono rimanere esposti al vento per poterlo misurare correttamente. I granelli di sabbia trasportati dal vento, e probabilmente trasportati da diavoli di sabbia più grandi, hanno danneggiato anche uno dei sensori del vento del rover Curiosity (l’altro sensore del vento di Curiosity fu purtroppo danneggiato dai detriti sollevati durante il suo atterraggio nel cratere Gale nel 2012).

Forte della brutta esperienza con Curiosity, il team che ha progettato Perseverance lo ha fornito di un ulteriore rivestimento protettivo ai cavi di MEDA. Eppure ciò non è stato comunque sufficiente e la polvere trasportata dal vento ha avuto ancora una volta la meglio. Ma alla NASA problematiche apparentemente irrisolvibili sono quasi all’ordine del giorno e già si sta alvorando a delle modifiche software che possano riportare in vita i due sensori.

Vista la situazione delicata del meteo, sembra che anche Ingenuity si sia preso una pausa e a quanto possiamo apprendere dai suoi ultimi Flight Log, non vola dal 29 aprile, quando ha portato a termine il volo numero 28. Non ci resta che sperare che questo periodo delicato passi senza arrecare ulteriori danni ai due preziosi mezzi, ma vi aggiorneremo nei prossimi giorni non appena ci saranno nuove notizie in tal senso.