La storia di Venere nell’aria, nella roccia e nell’acqua – Sky & Telescope

La desolata superficie di Venere, mappata dai radar degli orbiter Magellan e Pioneer Venus della NASA.
Nasa

Le presentazioni alla Conferenza sulle scienze lunari e planetarie di solito si concentrano sulla Luna, Marte, gli asteroidi e le comete. Ma al simposio di quest’anno, un’intera giornata di discorsi è stata invece dedicata a Venere. Perché il “gemello malvagio” della Terra è così caldo in questo momento?

La fine non ufficiale del programma Venere della NASA, dopo il completamento della missione Magellan, è stata in parte delusione reazionaria, in parte praticità. Invece di una giungla primordiale brulicante di vita aliena, abbiamo trovato un inferno impraticabile e sterile. I dipartimenti di tutto il mondo hanno spostato la loro attenzione su Marte, perché sebbene sia più lontano, è un pianeta molto più facile da visitare e studiare.

Di recente, tuttavia, l’interesse per Venere è tornato a crescere. Ciò è dovuto in parte ai nuovi dati ad alta risoluzione dell’Agenzia spaziale europea (ESA) Venus Express e dell’orbiter giapponese Akatsuki, e in parte all’interesse della comunità degli esopianeti. I progressi della scienza dei materiali consentono all’elettronica di sopravvivere più a lungo alle condizioni calde e acide di Venere, rendendo le missioni in situ più fattibili.

In mezzo a questi sviluppi, i primi astronomi della carriera sono fuggiti per vedere i dintorni infernali del nostro brutto vicino come un vantaggio: un mistero che chiede di essere risolto. La lista delle missioni Venere recentemente approvate da NASA, ISRO, ESA e pianificate da enti privati ​​riflette questo interesse rinascente e promette di affrontare una serie di domande aperte.

La “Giornata di Venere” di quest’anno all’LPSC fornisce una buona previsione dei vari argomenti di geologia, sismologia e scienza dell’atmosfera che gli scienziati planetari sperano di esplorare negli anni a venire. Ecco una breve e non esaustiva selezione della ricerca presentata. Alcuni degli studi sono stati sottoposti a revisione paritaria, mentre altri sono in fasi iniziali di sviluppo.

Venere aveva oceani?

Venere è attualmente inospitale: sembra improbabile che qualsiasi forma di vita, anche estremofila, possa sopravvivere lì ora. Ma alcuni modelli climatici suggeriscono che il nostro pianeta vicino potrebbe essere abitabile fino a 700 milioni di anni fa.

Se è vero, gli indizi dovrebbero rimanere nella sua atmosfera. Gli antichi oceani, ad esempio, avrebbero dovuto evaporare, dal momento che il pianeta ora è asciutto. Quando le molecole d’acqua evaporano da un pianeta, l’idrogeno sfugge facilmente nello spazio mentre l’ossigeno più pesante rimane intorno. Non vediamo una quantità significativa di ossigeno residuo nell’atmosfera, ma Sasha Warren (Università di Chicago) e colleghi suggeriscono che il pianeta potrebbe aver nascosto il suo ossigeno tra i basalti dei flussi di lava. Il loro modello della storia atmosferica di Venere libera la possibilità che l’acqua di superficie un tempo esistesse lì.

“È possibile che l’ossigeno abbia reagito con le rocce basaltiche sulla superficie”, afferma Warren. “Il basalto contiene molto ferro e il ferro può essere ossidato, potenzialmente bloccante [oxygen] fino a minerali nella crosta. Questo potrebbe essere il motivo per cui oggi non lo vediamo nell’atmosfera. ”

Mentre le rocce ossidate sarebbero state probabilmente inglobate nella crosta ormai, eludendo così il rilevamento diretto, le future missioni potrebbero vedere le firme indirette della storia della superficie.

Oceani di Venere
I ricercatori stanno ancora discutendo se l’antica Venere abbia ospitato oceani e quanto profondi avrebbero potuto essere.
Nasa

Un altro studio, tuttavia, suggerisce che Venere non abbia mai avuto molta acqua. Cedric Gillman (Rice University) e i suoi colleghi hanno costruito un modello al computer per scavare nel passato dell’acqua sul pianeta: quando e quanto è stato consegnato e dove è andato tutto. Il modello include modi per l’arrivo dell’acqua sulla superficie del pianeta, come il degassamento vulcanico e la consegna tramite comete, nonché diversi modi in cui l’acqua fuoriesce dall’atmosfera.

La relativa semplicità degli scambi di gas venusiani, rispetto alla Terra, ha consentito al team di riportare indietro l’orologio e dedurre la storia instabile del pianeta, afferma Gillman.

I loro calcoli alla fine suggeriscono che se Venere avesse oceani antichi, trasportava solo un decimo dell’acqua che gli oceani della Terra hanno oggi.

Le tessere venusiane sono vecchie o giovani?

Un altro focus di rinnovato interesse è un tipo di terreno venusiano noto come tessere. Alcuni hanno suggerito che queste regioni di roccia deformata e piegata rappresentino la più antica crosta conservata su Venere. In quanto tali, potrebbero far luce su qualunque catastrofe globale subita da Venere nel suo passato.

Ma un nuovo studio, guidato da Paul Byrne (Washington University a St. Louis), afferma che alcune formazioni di tessere potrebbero essersi verificate geologicamente di recente e potrebbero anche essere in corso.

Tessera su Venere
Questa immagine radar mostra Alpha Regio su Venere. La regione luminosa dell’immagine è il terreno altamente deformato noto come tessera.
NASA/JPL

Questo sarebbe sorprendente perché la Terra e Venere hanno la stessa età e hanno composizioni simili, ma il mantello del nostro pianeta non ha avuto formazioni su larga scala come tessere almeno dal periodo giurassico.

Il team di Byrne ha analizzato ampie fasce di immagini radar di superficie ed è giunto alla conclusione che almeno in alcune regioni le tessere non sembrano essere distinte dal terreno circostante; sembrano infatti far parte di una gradazione continua. Ad esempio: la direzionalità di alcuni tratti intorno a Ovda Regio sono paralleli al tessuto tettonico della tessera lì, il che significa che non c’è confine distinguibile tra di loro.

Questa osservazione è problematica per la nostra attuale comprensione di come si formano nel tempo aree con pianure lisce, pianure increspate e tessere.

Ignoriamo anche la composizione delle tessere, che è abbastanza importante quando si datano formazioni geologiche. Questa nuova analisi, oltre al fatto che in realtà non sappiamo di cosa siano fatte le tessere, mette in discussione il presupposto che siano universalmente antiche. Ma perché Venere dovrebbe presentarsi come “geologicamente più giovane” della Terra?

Il membro del team Richard Ghail (Royal Holloway University of London) spiega: “Venere potrebbe raffreddarsi in modo meno efficiente perché si trova effettivamente sotto una coperta a 450 gradi Celsius”, dice. La tettonica a placche, che si verifica solo sulla Terra, è anche molto più efficiente nel riciclare il calore dal nucleo, aggiunge.

Gli studi di ricerca presentati all’LPSC chiariscono che anche le questioni più basilari della storia di Venere rimangono aperte. L’antica Venere un tempo ospitava l’acqua? O anche oceani? Le attuali formazioni superficiali possono fare luce sul passato del pianeta? Queste sono domande a cui le future missioni sul nostro pianeta gemello aiuteranno a rispondere.


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