l'atmosfera e l'ambiente

La quantità di vapore acqueo nell'atmosfera marziana è molto scarsa (0,01 % circa) e varia notevolmente da zona a zona con l'elevazione, la latitudine e, nello stesso luogo, in funzione dell'ora locale e~del periodo dell'anno. L'acqua è comunque concentrata in prossimità della superficie e si crede possa muoversi da un emisfero all'altro col mutare delle stagioni.

Nei periodi estivi più avanzati si osserva in corrispondenza di ciascun polo una calotta di ghiaccio residua; questo ghiaccio, sublimando, sarebbe una sorgente plausibile del vapore acqueo misurato e giustificherebbe inoltre come le maggiori quantità di vapor d'acqua riscontrate dai Viking si trovino in corrispondenza dei bordi della calotta polare settentrionale.

li graduale ritiro delle calotte polari e il loro successivo espandersi in relazione al volgere delle stagioni rappresenta uno dei Jenomeni dinamici di maggiore spicco, evidenziato in tutti i suoi dettagli dalle riprese del Mariner 9 e dei Viking. In particolare, il Mariner 9 ha potuto compiere osservazioni sulla calotta polare meridionale in fase di ritiro; si è così potuto appurare che, avvenuta la sublimazione della vasta calotta annuale di anidride carbonica allo stato solido, rimane una calotta residua costituita da normale ghiaccio d'acqua il quale evapora molto più lentamente del biossido di carbonio. Anche nella regione polare boreale si è in presenza di ghiaccio d'acqua, come ha confermato il Viking 2. In alcune zone la coltre ghiacciata può raggiungere spessori considerevoli (da alcune decine ad alcune centinaia di metri) e in alcune immagini sono visibili crateri riempiti da questo elemento.

Sebbene la concentrazione del vapor d'acqua sia volumetricamente molto scarsa se paragonata a quella della bassa atmosfera della Terra, l'umidità relativa media di Marte è attualmente piuttosto elevata; nubi di ghiaccio possono formarsi ogniqualvolta l'atmosfera si raffreddi intensamente a causa di moti ascensionali o per la perdita di calore proprio. Raffreddamenti oltremodo intensi, con temperature prossime a ~1270C, provocano a loro volta il formarsi di nubi di C02: è un fenomeno che si verifica nelle regioni polari nei mesi invernali quando l'estesa coltre nuvolosa dà luogo a una ocappa polare".

Nelle zone polari è stato possibile riprendere un insieme di sistemi nuvolosi di estremo interesse. In particolare, e con notevole analogia con situazioni similari esistenti sulla Terra, si sono osservate formazioni nuvolose poste sottovento rispetto a grandi crateri. Sulla Terra fenomeni di questo tipo avvengono nelle regioni montuose e sono dovute alla risalita, sempre sottovento, di masse d'aria che, espandendosi, si raffreddano. Nelle regioni equatoriali di Marte avviene talvolta la creazione di formazioni nuvolose più localizzate rispetto a quelle polari, la cui origine è attribuita anche in questo caso alla salita di quota e al conseguente raffreddamento di masse d'aria in movimento al di sopra di strutture elevate.

La pressione dell'atmosfera marziana varia stagionalmente con oscillazioni di circa il 30% in funzione dei fenomeni di condensazione che avvengono nelle regioni polari. li valore medio registrato dal Viking 1 nella località di atterraggio è di 7,7 millibar. I valori della pressione rivestono un'estrema importanza in quanto, in combinazione con le misure di temperatura, determinano la possibilità per l'acqua di esistere allo stato liquido. A basse pressioni, infatti, l'acqua può passare direttamente dallo stato solido a quello di vapore senza passare attraverso lo stato liquido, che è ritenuto un elemento essenziale per la presenza della vita. Pressioni sufficienti a consentire l'esistenza di acqua come liquido, e cioè valori superiori di 6,1 millibar, sono state registrate durante il periodo estivo nelle regioni di Iside e di Hellas, nel settore occidentale del Sinus e in una larga fascia che avvolge l'emisfero settentrionale tra i 40° e i 50° di latitudine.

Differenti misure di temperatura alla superficie indicano un valore medio di 290 K a mezzogiorno (di Marte) in prossimità dell'equatore, con una brusca caduta verso i 200 K nella parte non illuminata del pianeta.

Nel periodo di massima illuminazione le temperature decrescono approssimativamente con il crescere della latitudine fino a un minimo di circa 230 K in vicinanza delle calotte polari. Si nota inoltre una variazione stagionale tale per cui la temperatura diminuisce dall'estate all'inverno dai 20 K ai 40 K alle latitudini intermedie e di circa 30 K nelle regioni polari. Questi valori però possono essere notevolmente influenzati dalla maggiore o minore presenza nell'atmosfera di particelle sospese, per esempio sabbia e polvere.