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

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1 Progetto MEX MARS EXPRESS Fase E2 – Attività scientifiche Luglio 2009 Responsabile di riferimento: Dott. Roberto Orosei INAF-IFSI Via Fosso del Cavaliere 00133 Roma Roberto.Orosei@ifsi-roma.inaf.it

2 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

3 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 4 Luglio 2009 Distribuzione della densità di protoni (back-scattered) nel piano xz (il Sole è sulla destra della figura)

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

6 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.

7 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

8 WP 4000: ASPERA 8 Luglio 2009