Grazie a una rianalisi dei dati della sonda Pioneer della NASA, gli scienziati hanno trovato tracce di acqua nelle nubi del pianeta Venere.
Uno degli argomenti più dibattuti di recente nella comunità astrobiologica è stato se la vita possa esistere o meno su Venere, in particolare nei suoi strati nuvolosi, alcuni dei quali presentano condizioni tra le più simili a quelle terrestri in tutto il Sistema Solare, almeno in termini di pressione e temperatura. Un nuovo studio di un team di ricercatori americani ha appena alimentato questo dibattito rianalizzando i dati della missione Pioneer su Venere, lanciata dalla NASA negli anni ’70, e scoprendo che le nubi di Venere sono costituite principalmente da acqua. Ciò non significa che si tratti di acqua nel senso tradizionale del termine, con cui pensiamo che il vapore acqueo costituisca le nuvole qui sulla Terra. Il monossido di diidrogeno nelle nuvole di Venere sembra essere legato a materiali idratati piuttosto che essere isolato come goccioline d’acqua pura. Ma questo rappresenta comunque un cambiamento drastico rispetto alla nostra attuale conoscenza, secondo cui le nuvole di Venere sono composte principalmente da acido solforico. Ce n’è ancora un po’ in circolazione – il 22% del materiale delle nuvole, secondo l’articolo – ma come hanno potuto gli scienziati degli anni ’70 essere così lontani dal vero in termini di letture dei loro strumenti?
Vecchi dati
L’idea di riesumare vecchi dati è nata da una conversazione tra Rakesh Mogul del Cal Tech Pomona e Sanjay Limaye, un esperto di Venere dell’Università del Wisconsin, che stavano parlando della composizione delle nubi di Venere e poi hanno concordato di rianalizzare i dati della spettrometria di massa raccolti originariamente da Pioneer, poiché pensavano che potessero offrire nuove informazioni. I dati provenivano da due strumenti a bordo della sonda Pioneer Venus Large Probe, parte della missione Pioneer che è scesa attraverso le nubi di Venere: lo spettrometro di massa neutro (LNMS) e il gascromatografo (LGC).
I dottori Mogul e Limaye si sono resi conto che, durante la discesa della sonda attraverso le parti più dense dell’atmosfera, le prese d’aria di questi strumenti, progettate per misurare i gas atmosferici, si ostruivano a causa delle particelle aerosolizzate provenienti dalle nubi. A riprova di questo intasamento, vi era indicato un calo massiccio, ma temporaneo, dei livelli di CO2 nell’atmosfera durante la discesa della sonda attraverso gli strati nuvolosi.
Invece di attribuire il fatto a un guasto strumentale, i ricercatori hanno controllato i dati per verificare i tipi di aerosol intrappolati nell’ingresso e hanno analizzato le temperature di combustione. Mentre la sonda continuava a scendere nell’atmosfera, scioglieva i vari aerosol a diverse temperature (e consentiva nell’ingresso di fluire di nuovo liberamente, causando un nuovo picco nella lettura della CO2). Analizzare quali gas venivano rilasciati alle temperature di fusione di quegli aerosol avrebbe aiutato a capire di cosa erano composti gli aerosol, e quindi le nuvole stesse.
La composizione delle nubi
La prima cosa che hanno notato sono picchi massicci nell’acqua a 185°C e 414°C, indicativi di idrati come il solfato ferrico idrato e il solfato di magnesio idrato. Inoltre anche l’acqua costituiva la maggior parte degli aerosol al 62%, sebbene quasi tutta fosse legata a questi idrati. Come previsto, anche l’acido solforico era presente negli aerosol. Nei dati si era manifestato in un rilascio importante come SO2 intorno ai 215°C, la temperatura di decomposizione dell’acido solforico.
È interessante notare che si è verificato anche un altro rilascio di SO2 intorno ai 397°C, il che indicava la presenza di un altro composto solforato, più stabile termicamente, negli aerosol. Un indizio su cosa poteva essere quel composto è venuto da un picco in un’altra, seppur inaspettata, firma chimica: il ferro. Alla stessa temperatura del secondo picco di SO2, l’LNMS ha rilevato un picco negli ioni ferro.
Combinato con il rilascio di SO2 a quella temperatura, c’è una forte indicazione che uno degli aerosol sia solfato ferrico, che si decompone in ossido di ferro e ossidi di zolfo intorno a quelle temperature. Le stime indicano che il contenuto di solfato ferrico negli aerosol può arrivare fino al 16%, quasi in linea con il 22% stimato per l’acido solforico che si pensava dominasse i banchi di nubi fino a questo articolo.
La presenza di acqua
Da dove proviene il ferro? Gli autori ritengono che provenga dalla polvere cosmica che viene attratta dall’atmosfera di Venere e poi reagisce con la nube acida. Ma in definitiva la scoperta più importante di questa nuova analisi è la significativa presenza di acqua. Risolve anche il mistero sul perché ci fosse una discrepanza tra le sonde che hanno raccolto dati dalle nubi vere e proprie rispetto a quelle che hanno semplicemente scansionato a distanza lo strato di nubi di Venere con apparecchiature spettroscopiche in termini di contenuto d’acqua nelle nubi.
I dispositivi di telerilevamento non sarebbero in grado di rilevare l’acqua legata agli idrati, ma solo la quantità di vapore atmosferico, rendendo le sonde di discesa molto più precise nel calcolo del contenuto d’acqua totale. Tutte queste nuove conoscenze hanno ovviamente grandi implicazioni per la ricerca della vita nelle nubi di Venere, poiché uno dei principali argomenti contro questa possibilità era la scarsità d’acqua in quell’ambiente. A quanto pare, l’acqua è molto più abbondante di quanto si pensasse in precedenza, anche se, a dire il vero, è piuttosto acida per la maggior parte dei microbi terrestri.
Questa nuova comprensione dimostra quanto possano essere utili anche i dati più datati e come possano contribuire efficacemente anche alle discussioni moderne su questioni scientifiche senza risposta. Il problema potrebbe essere semplicemente trovarli sepolti da qualche parte negli archivi della NASA, il che può rappresentare di per sé un’impresa scientifica.
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Per saperne di più
- Leggi l’articolo originale su Universe Today
- Legg il paper scientifico intitolato “Re-Analysis of Pioneer Venus Data: Water, Iron Sulfate, and Sulfuric Acid are Major Components in Venus’ Aerosols” pubblicato su Advancing Earth and Space Sciences
