Una recente tempesta solare estrema ha fornito preziose informazioni sull’esposizione alle radiazioni su Marte, cruciali per le future missioni degli astronauti. Le particelle ad alta energia hanno causato interruzioni visive sui rover e sugli orbiter su Marte, mentre il MAVEN della NASA ha catturato le aurore risultanti. Credito: NASA/Università del Colorado/LASP
Oltre a produrre splendide aurore, una recente tempesta estrema ha fornito maggiori dettagli sulla quantità di radiazioni che i futuri astronauti potrebbero incontrare sul Pianeta Rosso.
NASARover e orbiter hanno osservato grandi brillamenti solari ed espulsioni di massa coronale, con un X12 Eruzione solare colpito Marzo il 20 maggio. Questo evento ha mostrato potenziali dosi di radiazioni per gli astronauti e ha causato disturbi visivi sulle apparecchiature su Marte. I dati di queste osservazioni aiuteranno a pianificare la radioprotezione e le missioni future, inclusa la prossima missione ESCAPADE.
Tempeste estreme su Marte
Da quando il Sole è entrato in un periodo di picco di attività all’inizio di quest’anno, chiamato massimo solare, gli scienziati di Marte hanno anticipato epiche tempeste solari. Nell’ultimo mese, i rover e gli orbiter marziani della NASA hanno fornito ai ricercatori posti in prima fila per una serie di brillamenti solari ed espulsioni di massa coronale che hanno raggiunto Marte – in alcuni casi causando anche aurore marziane.
Questo vantaggio scientifico ha fornito un’opportunità senza precedenti per studiare come tali eventi si svolgono nello spazio profondo, nonché l’entità dell’esposizione alle radiazioni che i primi astronauti su Marte potrebbero incontrare.
L’evento più grande si è verificato il 20 maggio con un brillamento solare successivamente stimato essere un brillamento solare di Classe X12 – i brillamenti solari di Classe X sono i più potenti di diversi tipi – secondo i dati della sonda spaziale Solar Orbiter, una missione congiunta dell’ESA (Agenzia spaziale europea) e la NASA. Il brillamento ha inviato raggi X e raggi gamma verso il Pianeta Rosso, mentre una successiva espulsione di massa coronale ha lanciato particelle cariche. Muovendosi alla velocità della luce, i raggi X e i raggi gamma del brillamento sono arrivati per primi, mentre le particelle cariche sono rimaste leggermente indietro, raggiungendo Marte in poche decine di minuti.
Le macchie in questa scena sono state causate da particelle cariche provenienti da una tempesta solare che hanno colpito una telecamera a bordo del rover Curiosity su Marte della NASA. Curiosity utilizza le sue telecamere di navigazione per cercare di catturare immagini di mulinelli di polvere e raffiche di vento, come quello visto qui. Credito: NASA/JPL-Caltech
Esposizione alle radiazioni su Marte
Lo sviluppo della meteorologia spaziale è stato attentamente monitorato dagli analisti dell’Ufficio di analisi meteorologica spaziale Luna-Marte presso il Goddard Space Flight Center della NASA a Greenbelt, nel Maryland, che hanno segnalato la possibilità dell’arrivo di particelle cariche in seguito all’espulsione di massa coronale.
Se in quel momento gli astronauti si fossero trovati accanto al rover Curiosity su Marte della NASA, avrebbero ricevuto una dose di radiazioni di 8.100 microgrigi, l’equivalente di 30 radiografie del torace. Sebbene non sia pericolosa per la vita, si è trattato dell’ondata più forte misurata dal Radiation Assessment Detector di Curiosity, o RAD, da quando il rover è atterrato 12 anni fa.
Il rover Curiosity Mars della NASA ha catturato strisce e punti in bianco e nero utilizzando una delle sue telecamere di navigazione proprio mentre le particelle di una tempesta solare arrivavano sulla superficie marziana. Questi artefatti visivi sono causati da particelle energetiche che colpiscono il rilevatore di immagini della fotocamera. Credito: NASA/JPL-Caltech
Pianificazione delle missioni future
I dati di RAD aiuteranno gli scienziati a pianificare il livello più alto di esposizione alle radiazioni che gli astronauti potrebbero incontrare, che potrebbero utilizzare sul paesaggio marziano per proteggersi.
“Le scogliere o i tubi di lava fornirebbero una protezione aggiuntiva a un astronauta contro un simile evento. Nell’orbita di Marte o nello spazio profondo, il tasso di dose sarebbe significativamente più alto”, ha affermato il ricercatore principale della RAD Don Hassler della Divisione Scienza ed Esplorazione del Sistema Solare presso il Southwest Research Institute di Boulder, in Colorado. “Non sarei sorpreso se questa regione attiva del Sole continuasse a eruttare, portando a ulteriori tempeste solari sulla Terra e su Marte nelle prossime settimane. »
Effetti sui rover e sugli orbiter di Marte
Durante l’evento del 20 maggio, così tanta energia proveniente dalla tempesta ha colpito la superficie che le immagini in bianco e nero delle telecamere di navigazione di Curiosity danzavano con la “neve”: strisce e punti bianchi causati da particelle cariche che colpivano le telecamere.
Allo stesso modo, la telecamera stellare utilizzata dall’orbiter Mars Odyssey della NASA nel 2001 per l’orientamento è stata inondata di energia proveniente da particelle solari e momentaneamente spenta. (Odyssey ha altri modi per orientarsi e ha recuperato la fotocamera entro un’ora.) Anche con il breve intervallo di tempo con la sua fotocamera stellare, l’orbiter ha raccolto dati vitali su raggi X, raggi gamma e particelle cariche utilizzando il suo neutrone ad alta energia. Rivelatore.
Questa non era la prima volta che Odyssey si scontrava con un brillamento solare: nel 2003, le particelle solari provenienti da un brillamento solare, che alla fine si stima essere un X45, frissero il rilevatore di radiazioni di Odyssey, progettato per misurare tali eventi.
Il colore viola in questa animazione mostra le aurore nella notte di Marte rilevate dallo strumento Imaging Ultraviolet Spectrograph a bordo dell’orbiter MAVEN (Mars Atmosphere and Volatile EvolutioN) della NASA. Più luminoso è il viola, più sono presenti le aurore. Ripresa mentre ondate di particelle energetiche provenienti da una tempesta solare stavano arrivando su Marte, la sequenza si interrompe alla fine, quando arriva l’onda delle particelle più energetiche e travolge lo strumento con il rumore. MAVEN ha scattato queste immagini tra il 14 e il 20 maggio 2024, mentre la navicella spaziale orbitava sotto Marte, osservando il lato notturno del pianeta (il polo sud di Marte è visibile a destra, in piena luce solare). Credito: NASA/Università del Colorado/LASP
Aurore su Marte
Molto al di sopra di Curiosity, NASA L’orbiter MAVEN (Mars Atmosphere and Volatile EvolutioN) ha catturato un altro effetto della recente attività solare: aurore luminose sopra il pianeta. Il modo in cui si verificano queste aurore è diverso da quelle viste sulla Terra.
