Le calotte polari stagionali di Marte sono composte principalmente da ghiaccio di CO2 (ghiaccio secco). In primavera, questo ghiaccio sublima (cioè si trasforma direttamente da solido in gas), facendo aumentare la pressione della sottile atmosfera marziana. In autunno la CO2 condensa, portando, nel tardo inverno, le calotte polari a raggiungere quasi la latitudine di 55°.
Nello studio dei processi stagionali si osserva il crescere ed il calare delle calotte per studiarne sia gli effetti su larga scala che i dettagli locali dei processi di sublimazione e condensazione. Conoscendo i processi che avvengono attualmente su scala locale possiamo imparare qualcosa di più a riguardo a come interpretare la storia geologica dei cambiamenti climatici marziani.
Le immagini riprese dalla camera MOC della Mars Global Surveyor hanno mostrato una sorprendente varietà di paesaggi esotici nel momento della sublimazione della calotta meridionale, inclusi macchie, "ragni" e ventagli. Abbiamo pianificato l' investigazione di una regione vicino al polo sud che è stata denominata terreno "criptico" perché sembra esso che rimanga molto freddo anche dopo la scomparsa del ghiaccio.
Gli interrogative più importanti a riguardo di questo argomento scientifico
Cosa avviene in primavera mentre la calotta stagionale va incontro alla sublimazione ?
Cosa succede in autunno quando il ghiaccio condensa ? Quale fenomeno controlla ogni anno l' estensione delle calotte polari ?
Cosa comanda la sublimazione e la condensazione del ghiaccio stagionale a livello locale (la topografia e la riflettività dei ghiacci oppure il terreno sottostante) ? Che cosa avviene nei terreni "criptici" del polo sud ?
In che modo le tempeste di polvere influenzano il clima locale ai limiti della calotta polare ? Quali sono le strutture dei venti e come cambiano lungo il corso di una stagione ? Le calotte che sublimano producono dei geyser ? Sono questi a produrre le macchie ed i ventagli ?
Relazioni con altri argomenti scientifici
Questo tema è strettamente collegato ai temi dei cambiamenti climatici e della geologia dei poli. La geologia dei poli si concentra principalmente sui depositi polari permanenti mentre l' argomento presente riguarda il comportamento stagionale delle calotte polari. Il cambiamento climatico consiste in una estensione dei processi stagionali nel quale cerchiamo le tendenze di lungo periodo che vadano oltre la variabilità stagionale.
Caratteristiche di potenziale interesse visibili alla scala ripresa dalla HiRISE
Un esempio di molti fenomeni che vorremmo osservare è l' evoluzione da una "macchia" ad un "ventaglio" mentre in primavera la calotta si restringe.
Forse le macchie si formano in una regione scura che diventa localmente più calda, più velocemente di ciò che si trova intorno e che poi cresce di dimensioni? Il materiale più scuro è molto fine e viene sparso lungo la superficie del ghiaccio circostante a formare un "ventaglio" ? Oppure il materiale più scuro viene sollevato da pennacchi simili a quelli osservati dalla sonda Voyager 2 su Tritone, satellite di Nettuno ?
L' alta risoluzione spaziale e l' elevato rapporto segnale/rumore delle immagini fornite dalla HiRISE, assieme alla riprese in tre dimensioni, ci forniranno la migliore visione mai ottenuta di questi territori alieni.
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