Com'è il tempo su Marte? Scopri l'atmosfera marziana e la possibilità di esplorazione umana sul pianeta rosso

Il tempo su Marte è abbastanza diverso da quello sulla Terra, ma la sua atmosfera e il clima sono anche più simili a quelli della Terra rispetto a qualsiasi altro pianeta. Il clima marziano è relativamente più freddo di quello terrestre (freddo fino a -195 gradi Fahrenheit) e spesso presenta vaste tempeste di polvere. Eppure, nonostante sia un gelido deserto soggetto a violente tempeste, gli scienziati della NASA sono più ottimisti sull'esplorazione e l'abitazione su Marte rispetto a qualsiasi altro pianeta.

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• Cos'è Marte?
• Perché Marte è interessante da una prospettiva scientifica?
• Da cosa è composta l'atmosfera di Marte?
• Com'è il clima e il tempo su Marte?
• Qual è la possibilità della vita su Marte?
• Perché è importante esplorare Marte?
• È possibile per gli umani andare su Marte?
• Scopri di più sulla MasterClass di Chris Hadfield

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Cos'è Marte?

Marte è il quarto pianeta dal sistema solare della Terra. Chiamato per il dio romano della guerra e spesso chiamato pianeta rosso, Marte ha a lungo affascinato l'immaginazione degli scienziati grazie alla sua vicinanza alla Terra, alla sua visibilità nel cielo notturno e alla sua colorazione rosso intenso. Sebbene di dimensioni simili e relativamente vicino alla Terra, Marte ha un'atmosfera, un clima e modelli meteorologici distinti che potrebbero supportare la vita (e in effetti potrebbe averlo una volta).

Perché Marte è interessante da una prospettiva scientifica?

Marte è affascinante perché ha un'atmosfera, acqua e calore geotermico, il che significa che potrebbero esserci fossili o persino la vita stessa. Comprendere le origini e il corso della vita su Marte ci parlerebbe dell'evoluzione della vita nel nostro sistema solare. Quindi, esplorare Marte significa esplorare le origini della vita tanto quanto esplorare l'intero pianeta.

Marte è interessante anche da un punto di vista scientifico perché, di tutti gli altri pianeti del sistema solare, la sua vicinanza, atmosfera e clima lo rendono il più idoneo a supportare la colonizzazione umana.

Da cosa è composta l'atmosfera di Marte?

L'atmosfera marziana è piuttosto sottile in quanto il pianeta è privo di uno scudo magnetico e di una sostanziale pressione atmosferica; è distinto dall'atmosfera terrestre in quanto è composto principalmente da anidride carbonica. L'atmosfera di Marte contiene:

• 96% di anidride carbonica
• 1,9% di argon
• 1,9% di azoto
• Tracce di ossigeno; monossido di carbonio; vapore acqueo; e metano

Gli scienziati hanno scoperto che oltre 3,5 miliardi di anni fa, l'atmosfera marziana era abbastanza spessa da supportare l'acqua di superficie su Marte. Tuttavia, per ragioni che gli scienziati devono ancora comprendere, l'atmosfera di Marte si è assottigliata al punto che l'acqua di superficie non era più praticabile.

Com'è il clima e il tempo su Marte?

Poiché Marte ha un'atmosfera sottile ed è più lontano dal sole, il clima su Marte è molto più freddo di quello sulla Terra con temperature più basse.

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• La temperatura media è di circa -80 F (-60 C)
• La temperatura giornaliera varia da -195 F (-125 C) ai poli del pianeta durante l'inverno a una temperatura equatoriale abbastanza confortevole di 70 F (20 C) a mezzogiorno

Polvere costituisce una componente centrale del sistema meteorologico marziano. I diavoli di polvere giganti, che sono come i tornado di bel tempo, sono una caratteristica regolare del pianeta, sollevando polvere di ferro ossidata dalla superficie marziana. Queste tempeste di polvere sono le più grandi del sistema solare e si sa che coprono il pianeta da mesi. Eppure, anche in assenza di un diavolo di polvere, la polvere rimane una parte permanente dell'atmosfera marziana.

Anche occasionalmente nevica su Marte. I fiocchi di neve sono composti da anidride carbonica piuttosto che da acqua. Si ritiene che queste piccole particelle di CO2 congelate creino effettivamente un effetto simile alla nebbia e non appaiano come neve che cade. La CO2 congelata costituisce anche le calotte glaciali nelle regioni polari.

Studiare il tempo e il clima su Marte sono fondamentali per rendere possibili l'esplorazione e l'insediamento. Satelliti di osservazione orbitale come Mars Maven e Mars Reconnaissance Orbiter e missioni di superficie come Mars Curiosity Rover e Mars Opportunity Rover della NASA sono stati utilizzati per comprendere meglio il clima e il tempo del pianeta. Le future missioni di superficie come Mars 2020 della NASA e ExoMars (Mars Express) dell'ESA studieranno ulteriormente queste condizioni.

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Qual è la possibilità della vita su Marte?

Uno dei maggiori impatti di una missione su Marte sarebbe trovare vita o prove di vita estinta, non importa quanto semplice possa essere quella vita. Non solo risponderebbe alla domanda se siamo soli nel cosmo, ma indicherebbe anche che c'è potenziale per la vita ovunque nell'universo.

Gli esseri umani hanno studiato a lungo la possibilità della vita su Marte, in particolare con i lander vichinghi della fine degli anni '70, che si aspettavano ma alla fine non sono riusciti a trovare prove convincenti della vita su Marte. Eppure la possibilità della vita su Marte continua ad allettare gli scienziati, soprattutto considerando la storia geologica del pianeta:

• Gli scienziati ritengono che milioni di anni fa gli oceani potrebbero aver coperto la superficie di Marte.
• Questo avrebbe fornito un'opportunità di sviluppo della vita.
• L'acqua liquida può ancora esistere nel sottosuolo, offrendo un rifugio abitabile per la sopravvivenza di qualsiasi forma di vita basata sull'acqua.

Perché è importante esplorare Marte?

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Gli umani desiderano da tempo esplorare la superficie marziana, sia per saperne di più sulle origini della vita nel nostro sistema solare, sia per esplorare la possibilità di esplorazione della superficie e infine di abitazione. Eppure finora abbiamo concordato che è stato troppo pericoloso per gli umani andare a cercare. Anche le nostre missioni robotiche hanno fallito il 50% delle volte solo nel tentativo di arrivarci. Ci sono sia vantaggi commerciali che scientifici che derivano dai rischi dell'esplorazione.

È possibile per gli umani andare su Marte?

Scelto dalla redazione

La sfida tecnica e ingegneristica per arrivare su Marte è scoraggiante per una serie di motivi:

• Marte e la Terra orbitano entrambi intorno al sole, il che significa che la distanza tra i due pianeti cambia continuamente. Se aspettiamo l'allineamento ottimale e utilizziamo i migliori motori che abbiamo ideato, mancano ancora circa cinque mesi per arrivarci.
• È un lungo viaggio verso l'ignoto con una nave non provata, che trasporta tutto ciò di cui hai bisogno, senza alcun modo per rifornire oggetti critici. E questo è solo l'inizio.
• All'arrivo devi in ​​qualche modo rallentare fino alla velocità orbitale, scendere attraverso l'atmosfera molto diversa di Marte e atterrare in sicurezza. Per non parlare di fare tutto al contrario per tornare a casa sulla Terra.

A causa di queste difficili condizioni, una delle migliori soluzioni per il viaggio umano su Marte è quella di non dover portare tutto in un'astronave. Invece, gli scienziati potrebbero inviare in anticipo una nave da carico e iniziare a costruire una piccola base robotica, sfruttando a distanza le risorse già su Marte, in un processo denominato utilizzo delle risorse in situ (ISRU).

Il processo Sabatier è fondamentale per questo approccio in quanto crea idrogeno, ossigeno e metano producendo acqua potabile, fertilizzante, carburante. Su Marte c'è una sottile atmosfera di anidride carbonica, così come una grande quantità di ghiaccio d'acqua sotto la superficie e ad alte latitudini. Se il robot ISRU atterra nel posto giusto, può elaborare l'aria e il ghiaccio marziani locali per produrre acqua da bere, ossigeno da respirare e persino carburante. Tutto ciò di cui ha bisogno è l'attrezzatura giusta e una fonte di energia elettrica, come il solare.

In queste condizioni, un equipaggio in viaggio su Marte potrebbe arrivare a una ricchezza di risorse vitali pronte all'uso.

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