La superficie di Venere è completamente inospitale per la vita: sterile, secca, schiacciata sotto un’atmosfera circa 90 volte la pressione della Terra e arrostita da temperature due volte più alte di un forno. Ma è sempre stato così? Venere potrebbe essere stato un gemello della Terra, un mondo abitabile con oceani di acqua liquida? Sebbene negli ultimi decenni sia stata acquisita una conoscenza significativa di Venere, ci sono ancora numerosi misteri del pianeta che rimangono irrisolti.
Sono passati 27 anni dall’ultima volta che una sonda NASA ha sorvolato il pianeta Venere con la sonda Magellano e dopo di essa soltanto la sonda giapponese Akatsuki nel 2015 ha compiuto alcuni studi della meteorologia venusiana. Ma sappiamo ancora molto poco su questo pianeta così simile alla Terra per dimensioni e massa, ma così diverso nelle condizioni superficiali e atmosferiche. Nei prossimi anni due missioni spaziali (DAVINCI e VERITAS) partiranno alla volta del pianeta per cercare risolvere alcuni dei più grandi misteri ancora insoluti di Venere:
Venere ha mai ospitato la vita?
Quando si pensa ad altri pianeti vengono spesso poste grandi domande: c’è vita? C’è mai stata vita? E se sì, che tipo di vita? Piccoli microbi che assomigliano alla semplice vita sulla Terra o qualcosa di completamente diverso? Per determinare se una qualche forma di vita sia mai stata presente dobbiamo prima capire l’ambiente che in passato era presente su Venere e dobbiamo quindi studiare l’atmosfera, la geologia e la storia del pianeta.
In che modo Venere e la Terra sono diventate così diverse?
Venere e la Terra sono simili per dimensioni e densità, quindi ipoteticamente questi pianeti potrebbero essere molto simili. Eppure, sono sorprendentemente diversi. La pressione dell’aria sulla superficie di Venere è 90 volte quella della Terra, Venere ruota sul proprio asse al contrario rispetto a tutti altri pianeti e la superficie di Venere supera i 400° C rendendola la più calda nel nostro sistema solare – così calda da fondere persino il piombo. Questo calore estremo sulla superficie è dovuto a un’atmosfera composta da anidride carbonica con spesse nubi di acido solforico, che potrebbe essere il risultato di una fase di effetto serra incontrollato avvenuta all’inizio della sua storia e che l’ha cambiato per sempre. Scoprire l’evoluzione di Venere nel tempo può aiutarci a comprendere i processi che governano i cambiamenti su scala globale nell’ambiente di un pianeta, inclusa l’evoluzione dell’abitabilità del pianeta, con anche implicazioni su dove potremmo trovare pianeti abitabili oltre il sistema solare.
Come si è formato?
Anche questa domanda apparentemente basilare sull’origine di Venere è ancora un mistero perché non sappiamo se Venere si sia formata dagli stessi materiali del primo sistema solare della Terra e di Marte. Venere potrebbe essere stato bombardato da comete e asteroidi, ricchi di acqua, come avvenuto sul nostro pianeta natale e che sono considerati un’importante fonte di acqua per la Terra. Comprendere come l’acqua sia giunta su Venere è importante per valutare il potenziale per ospitare gli oceani in passato.
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Qual è la composizione atmosferica?
La composizione atmosferica di Venere è un tassello importante del contesto che stiamo studiando poiché si vuole valutare al meglio la potenziale abitabilità nel corso della sua storia. Per questo motivo la sonda DAVINCI misurerà la chimica, la pressione, la temperatura e la dinamica ogni 200 metri mentre scenderà attraverso l’atmosfera venusiana. Uno dei più grandi misteri dell’atmosfera di Venere si trova nell’atmosfera bassa più vicina alla superficie del pianeta: qui l’anidride carbonica viene riscaldata e pressurizzata al punto da agire più come un liquido bollente che come un gas, circa dodici volte meno denso dell’acqua liquida. Questo comportamento bizzarro è chiamato “stato super critico” e su Venere l’atmosfera che si riversa intorno ai paesaggi e alle rocce superficiali è proprio fatta di anidride carbonica supercritica, un qualcosa a noi sconosciuto che deve essere misurato e analizzato per capire quali impatti abbia a livello planetario.
Come si sono formate le rocce?
L’ultima navicella spaziale a scendere con successo attraverso l’atmosfera e atterrare su Venere è stata la missione sovietica VeGa-2 nel 1985, che è sopravvissuta per 52 minuti sulla superficie inospitale del pianeta sul “lato notturno” del pianeta. Nel suo punto di atterraggio, era circondato da pianure basaltiche formate dal vulcanismo, ma si pensa che alcune regioni degli altopiani su Venere siano differenti. Pertanto, la superficie di Venere rimane un vero mistero, specialmente nelle regioni oltre le pianure vulcaniche.
La navicella DAVINCI sarà dotata di una suite di quattro telecamere insieme chiamate VISOR (Venus Imaging System for Observational Reconnaissance), che saranno in grado di identificare la composizione delle rocce sulla superficie del pianeta. La maggior parte della superficie di Venere è costituita da basalto, prodotto dal vulcanismo ma ci sono alcune intriganti regioni montuose degli altopiani chiamate “tesserae” (regioni di terreno fortemente deformato) che suggeriscono una composizione diversa. Potrebbero essere fatti di rocce che si formano dalle interazioni acqua-roccia e dai processi di costruzione dei continenti (che potrebbero implicare una tettonica a placche simile alla Terra) e, se è così, potrebbero suggerire condizioni più ospitali nel passato di Venere. La sonda DAVINCI scenderà su una di queste “tessere”, detta Alpha Regio, ed effettuerà misurazioni con i suoi strumenti per scoprire come sono fatte.
Quanta acqua aveva?
L’acqua liquida è essenziale per la vita. Non possiamo valutare l’abitabilità passata di Venere senza sapere quanta acqua potrebbe aver avuto – e quando e come ha perso quell’acqua. Gli scienziati possono utilizzare la composizione chimica delle rocce trovate su Venere per svelare il mistero dell’acqua sul pianeta. Se per esempio fossero presenti dei graniti nelle montagne di Venere si potrebbe dedurre che devono essere state coinvolte grandi quantità di acqua nella crosta per consentire la loro formazione. Gli scienziati possono anche utilizzare le misurazioni dell’atmosfera per comprendere la storia dell’acqua su Venere. Il Venus Mass Spectrometer e il Venus Tunable Laser Spectrometer della sonda DAVINCI misureranno la composizione atmosferica durante tutta la sua discesa verso la superficie del pianeta. Le firme atmosferiche misurate possono fornire indizi sulla storia dell’acqua passata, che possono aiutare gli scienziati a determinare se il pianeta avesse in precedenza un oceano.
Qual è la natura dell’attività superficiale?
Gli scienziati stanno ancora svolgendo ricerche per capire se Venere avesse mai avuto una tettonica a placche in stile terrestre e come quei processi di costruzione delle montagne potessero essere simili o diversi da quelli della Terra. La crosta terrestre ospita una rete di placche relativamente sottili che si urtano sulla superficie del pianeta in costante movimento orizzontale. Se esiste una tettonica a placche simile su Venere, ora o in passato, la crosta del pianeta allora deve subire il movimento delle placche crostali nel tempo geologico, il vulcanismo della dorsale medio-oceanica (attività vulcanica presente ai confini oceanici tra due placche) e la subduzione (il movimento di un piatto che affonda sotto un altro piatto). La storia della tettonica di Venere è ancora un’area di ricerca attiva con molte domande aperte e il pianeta potrebbe aver avuto una sua forma di tettonica a zolle, forse diversa dalla tettonica qui sulla Terra. Le misurazioni di acqua e roccia ottenute dalla missione DAVINCI, combinate con le informazioni sulla mappatura globale del pianeta dalla missione VERITAS, potranno essere utilizzate per decifrare come questi modelli tettonici possono hanno operato su Venere, e perché il pianeta non è stato in grado di sostenerli in modo simile alla Terra.
Un altro mistero chiave sulla superficie del pianeta è il vulcanismo. Tutti i pianeti devono liberarsi del loro calore interno e il metodo della Terra per farlo prevede il vulcanismo come processo associato. Gli scienziati stanno ancora ipotizzando se la superficie di Venere sia attualmente vulcanicamente attiva e in che misura si verifichino oggi le eruzioni.
Che aspetto hanno le montagne?
I precedenti lander di Venere (Venera e VeGa) hanno scattato fotografie delle pianure venusiane dopo essere atterrati sulle regioni basaltiche della superficie, ma le fotocamere di DAVINCI scatteranno le prime foto aeree ad alta risoluzione di una superficie di tessera montuosa mentre la sonda scenderà sull’aspra regione degli altopiani di Alpha Regio. Tali aspri paesaggi montuosi possono contenere indizi su come funziona oggi l’erosione su Venere e, allo stesso modo, potrebbero indicare se le rocce sedimentarie sono state importanti nella formazione degli altopiani di Venere come lo sono comunemente sulla Terra.
Ci sono pianeti simili a Venere oltre il nostro sistema solare (esopianeti)?
Gli scienziati sono entusiasti dell’idea di utilizzare ciò che apprenderemo su Venere e applicarlo agli esopianeti. Si prevede che gli esopianeti simili a Venere siano una tipologia piuttosto comune di pianeti che verranno osservati grazie all’imminente James Webb Space Telescope e misurazioni migliori di Venere potrebbero aiutarci a comprendere questi mondi lontani. Se Venere fosse stato abitabile nel passato significa che anche alcuni di questi esopianeti “simili a Venere” potrebbero essere abitabili. Comprendere la storia di Venere può quindi aiutarci a comprendere e interpretare questi esopianeti osservati in varie età e stadi di evoluzione.
Varie ed eventuali
Uno degli aspetti più entusiasmanti dell’esplorazione planetaria è scoprire nuovi misteri che al momento non possiamo ancora prevedere. Questa è l’essenza dell’esplorazione che guida missioni come VERITAS e DAVINCI che offriranno molte opportunità per identificare e persino risolvere nuovi misteri.
Per saperne di più sul pianeta riguarda la live dedicata sul canale di Passione Astronomia:
Riferimenti:
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