Progetto MEX MARS EXPRESS Fase E2 – Attività scientifiche Luglio 2009 Responsabile di riferimento: Dott. Roberto Orosei INAF-IFSI Via Fosso del Cavaliere Roma

WP 4000 ASPERA responsabile A. Mura Obiettivo : Studio dello sputtering atmosferico Studio dello sputtering atmosferico Abbiamo studiato lo sputtering atmosferico, indotto dallinterazione tra il vento solare e lesosfera e latmosfera marziana, con un modello Montecarlo, a singola particella, simile a quello che è già stato sviluppato per Mercurio (Mura et al., 2007). Il modello in questione è inoltre in grado di simulare il processo dinterazione "a cascata", tipico di questo tipo di processi. Abbiamo studiato lo sputtering atmosferico, indotto dallinterazione tra il vento solare e lesosfera e latmosfera marziana, con un modello Montecarlo, a singola particella, simile a quello che è già stato sviluppato per Mercurio (Mura et al., 2007). Il modello in questione è inoltre in grado di simulare il processo dinterazione "a cascata", tipico di questo tipo di processi. Luglio 2009

Modello di circolazione del plasma Il modello di circolazione del plasma assume una simmetria cilindrica intorno allasse Marte-Sole. E un modello semplificato basato su studi di letteratura (Kallio,1996) e dati empirici (ASPERA3) Il modello di circolazione del plasma assume una simmetria cilindrica intorno allasse Marte-Sole. E un modello semplificato basato su studi di letteratura (Kallio,1996) e dati empirici (ASPERA3) Atmosfera/Esosfera di Marte La densità esosferica e atmosferica (solo CO2) viene inizialmente ottenuta mediante una semplice funzione analitica (esponenziale) con simmetria sferica (Krasnopolsky and Gladstone). Successivamente si tiene conto delleffetto dovuto ai processi di interazione plasma-atmosfera. La densità esosferica e atmosferica (solo CO2) viene inizialmente ottenuta mediante una semplice funzione analitica (esponenziale) con simmetria sferica (Krasnopolsky and Gladstone). Successivamente si tiene conto delleffetto dovuto ai processi di interazione plasma-atmosfera. Modello di sputtering atmosferico: In questa prima fase di studio si è approssimata la sezione durto differenziale (trattazione quantistica) con quella geometrica (approssimazione hard spheres) (Araki et al. 2007) In questa prima fase di studio si è approssimata la sezione durto differenziale (trattazione quantistica) con quella geometrica (approssimazione hard spheres) (Araki et al. 2007) Luglio 2009 WP 4000 WP 4000 ASPERA responsabile A. Mura Modello Modello

4 Luglio 2009 Distribuzione della densità di protoni (back-scattered) nel piano xz (il Sole è sulla destra della figura)

WP 4000: 5 Luglio 2009 Distribuzione della densità di CO2 risultante dallo sputtering atmosferico in seguito alla precipitazione di protoni

WP 4000 Risultati 6 Luglio 2009 I risultati mostrano che nellambito della perdita di componenti atmosferiche lo sputtering gioca un ruolo molto importante ed è fondamentale per la comprensione e la conoscenza dellevoluzione dei pianeti.

WP 4000: ASPERA Lavoro Futuro Il prossimo passo sarà dare un più realistico approccio implementando il modello con le sezioni durto differenziali (Noel and Prolss 1993) per ciascun processo preso in considerazione: 1) collisione elastica; 1) collisione elastica; 2) ionizzazione; 2) ionizzazione; 3) e-loss; 3) e-loss; 4) charge exchange; 4) charge exchange; 7 Luglio 2009

WP 4000: ASPERA 8 Luglio 2009