Questo articolo è stato originariamente pubblicato su La conversazione. (si apre in una nuova scheda) La pubblicazione ha contribuito con l’articolo a Space.com’s Voci esperte: redazione e approfondimenti.
Andrea Gunn (si apre in una nuova scheda)Docente, Università di Monash
Com’è essere in superficie Marte o Venere? O anche più lontano, come ad esempio Plutoneo la luna di Saturno Titano?
Da allora questa curiosità ha guidato i progressi nell’esplorazione spaziale Sputnik 1 è stato lanciato 65 anni (si apre in una nuova scheda) fa. Ma stiamo solo iniziando a grattare la superficie di ciò che è conoscibile sugli altri corpi planetari nel sistema solare.
Nostro nuovo studio (si apre in una nuova scheda)pubblicato il 19 maggio su Nature Astronomy, mostra come alcuni candidati improbabili, vale a dire le dune di sabbia, possono fornire informazioni sul tempo e sulle condizioni che potresti incontrare se ti trovassi su un corpo planetario lontano.
Imparentato: Strane dune “blu” punteggiano la superficie di Marte nella foto della NASA
Cosa c’è in un granello di sabbia?
Il poeta inglese William Blake notoriamente chiesto (si apre in una nuova scheda) cosa significa “vedere un mondo in un granello di sabbia”.
Nella nostra ricerca, l’abbiamo preso alla lettera. L’idea era quella di utilizzare la semplice presenza di dune di sabbia per capire quali condizioni esistono sulla superficie di un mondo.
Perché le dune esistano, ci sono un paio di “Riccioli d’oro (si apre in una nuova scheda)” criteri che devono essere soddisfatti. Il primo è una fornitura di grani erodibili ma durevoli. Ci devono anche essere venti abbastanza veloci da far saltare quei grani sul terreno, ma non abbastanza veloci da portarli in alto nell’atmosfera.
Finora, la misurazione diretta dei venti e dei sedimenti è stata possibile solo sulla Terra e su Marte. Tuttavia, abbiamo osservato le caratteristiche dei sedimenti spinti dal vento su più altri corpi (e anche comete (si apre in una nuova scheda)) via satellite. La stessa presenza di tali dune su questi corpi implica che le condizioni di Riccioli d’oro siano soddisfatte.
Il nostro lavoro si è concentrato su Venere, Terra, Marte, Titano, Tritone (la luna più grande di Nettuno) e Plutone. I dibattiti irrisolti su questi corpi sono andati avanti per decenni.
Come quadrare le caratteristiche apparenti portate dal vento sulle superfici di Tritone e Plutone con le loro atmosfere sottili e tenui? Perché vediamo un’attività così prolifica di sabbia e polvere su Marte, nonostante la misurazione di venti che sembrano troppo deboli per sostenerla?
E l’atmosfera densa e soffocante di Venere sposta la sabbia in un modo simile a come si muovono l’aria o l’acqua Terra?
Promuovere il dibattito
Il nostro studio offre previsioni per i venti necessari per spostare i sedimenti su questi corpi e quanto facilmente quel sedimento si sgretola in quei venti.
Abbiamo costruito queste previsioni mettendo insieme i risultati di una miriade di altri documenti di ricerca e testandoli su tutti i dati sperimentali su cui potevamo mettere le mani.
Abbiamo quindi applicato le teorie a ciascuno dei sei corpi, attingendo a misurazioni da telescopio e satellite di variabili tra cui gravità, composizione atmosferica, temperatura superficiale e forza dei sedimenti.
Studi precedenti al nostro hanno esaminato la soglia di velocità del vento richiesta per spostare la sabbia o la forza di varie particelle di sedimento. Il nostro lavoro li ha combinati insieme, osservando con quanta facilità le particelle potrebbero rompersi a pezzi durante il trasporto di sabbia su questi corpi.
Ad esempio, sappiamo che l’equatore di Titano ha dune di sabbia, ma non siamo sicuri di quale sedimento circonda l’equatore. È puro? foschia organica (si apre in una nuova scheda) piove dall’atmosfera o è mescolato con ghiaccio più denso?
A quanto pare, abbiamo scoperto che gli aggregati sciolti di foschia organica si sarebbero disintegrati in caso di collisione se fossero stati spinti dai venti all’equatore di Titano.
Ciò implica che le dune di Titano probabilmente non sono fatte di foschia puramente organica. Per costruire una duna, i sedimenti devono essere trasportati dal vento per lungo tempo (alcune delle sabbie delle dune terrestri sono un milioni di anni (si apre in una nuova scheda) vecchio).
Abbiamo anche scoperto che le velocità del vento dovrebbero essere eccessivamente elevate su Plutone per trasportare metano o ghiaccio di azoto (che è ciò che si ipotizzava fossero i sedimenti dunali di Plutone). Questo mette in dubbio se le “dune” sulla pianura di Plutone, Sputnik Planitia (si apre in una nuova scheda)sono affatto dune.
Potrebbero invece esserlo onde di sublimazione (si apre in una nuova scheda). Si tratta di morfologie simili a dune realizzate dalla sublimazione del materiale, invece dell’erosione dei sedimenti (come quelle osservate sulla calotta polare nord di Marte).
I nostri risultati per Marte suggeriscono che più polvere viene generata dal trasporto di sabbia trasportato dal vento su Marte che sulla Terra. Ciò suggerisce che i nostri modelli dell’atmosfera marziana potrebbero non catturare efficacemente la forza di Marte “catabatico” venti, che sono raffiche fredde che di notte soffiano in discesa.
Potenziale per l’esplorazione dello spazio
Questo studio arriva in una fase interessante dell’esplorazione spaziale.
Per Marte, abbiamo un’abbondanza relativa di osservazioni; cinque agenzie spaziali stanno conducendo missioni attive in orbita o in situ. Studi come il nostro aiutano a informare gli obiettivi di queste missioni e i percorsi intrapresi da rover come Perseveranza (si apre in una nuova scheda) e Zhurong (si apre in una nuova scheda).
Nelle zone più esterne del sistema solare, Triton non è stato osservato in dettaglio dai tempi della NASA Viaggiatore 2 sorvolo nel 1989. Attualmente esiste un proposta di missione (si apre in una nuova scheda) che, se selezionato, farebbe lanciare una sonda nel 2031 per studiare Tritone, prima di annientarsi volando nell’atmosfera di Nettuno.
Le missioni pianificate su Venere e Titano nel prossimo decennio rivoluzioneranno la nostra comprensione di questi due. della NASA Libellula (si apre in una nuova scheda) La missione, prevista per lasciare la Terra nel 2027 e arrivare su Titano nel 2034, farà atterrare un elicottero senza equipaggio sulle dune della luna.
Plutone è stato osservato nel 2015 sorvolare (si apre in una nuova scheda) dalla missione New Horizons in corso della NASA, ma non ci sono piani per tornare.
Questo articolo è stato ripubblicato da La conversazione (si apre in una nuova scheda) con licenza Creative Commons. Leggi il articolo originale (si apre in una nuova scheda).
Segui tutti i problemi e i dibattiti di Expert Voices e diventa parte della discussione su Facebook e Twitter. Le opinioni espresse sono quelle dell’autore e non riflettono necessariamente le opinioni dell’editore.
