Perché non ci sono oceani su Venere?

Venere è uno dei due nostri vicino di casa nel sistema solare (l’altro è Marte).
Com’è la situazione da quelle parti? Dunque, Venere è molto simile alla Terra, sia in dimensioni sia in massa. Roba così:

© ESA

Ma le cose in comune finiscono qua. Venere, infatti, malgrado il suo nome, è letteralmente un inferno: l’atmosfera è praticamente piena di anidride carbonica e c’è un effetto serra insostenibile. Non solo: la pressione atmosferica su Venere è 90 volte la pressione atmosferica terrestre; ovvero, se volete provare a fare una passeggiata su Venere, allora dovete allenarvi a nuotare per parecchio tempo a 900 metri di profondità in un oceano terrestre. Facile, no? Per finire con le buone notizie riguardo Venere, diamo anche il dato sulla temperatura: se vi piace l’estate Venere fa proprio per voi, visto che la temperatura è di circa 460 gradi centigradi.

E poi c’è un altro fatto importante e che ci interessa per questo post: qualche anno fa alcuni ricercatori [2] hanno trovato un’emissione di luce infrarossa dai montagne del pianeta più bassa rispetto alle pianure. Una possibile spiegazione di ciò è che i monti siano fatti di granito, un materiale che possiede un’emissione infrarossa bassa, appunto. E che c’entra l’acqua? Beh, il granito si può formare dalla solidificazione del magma, che avviene quando quest’ultimo entra a contatto con l’acqua. Da qui la grande idea/ipotesi: su Venere c’era l’acqua, tanto tempo fa.

Detto questo, sembra facile rispondere alla domanda del titolo di questo post: ci sono 460 gradi, quindi qualunque eventuale oceano evaporerebbe. Giusto, non fa una grinza. Ma allora dov’è il vapore? Infatti l’atmosfera di Venere ha circa molto meno vapore acqueo di quella terrestre: come si spiega ciò? E qui arriviamo al punto di questo post.


Ci deve essere qualcosa che ha spazzato via tutto il vapore acqueo. Idee? Suggerimenti? Beh, così su due piedi è difficile. Ci vorrebbe qualche bel satellitone di quelli della NASA e dell’ESA che raccoglie un sacco di dati e che magari lo fa pure in maniera intelligente. Va bene, il satellite lo abbiamo: si chiama Venus Express e, tra le tante cose, ha anche suggerito una soluzione al dilemma della mancanza di vapore acqueo (per inciso, la missione Venus Express è finita e il satellite si è disintegrato nell’atmosfera di Venere qualche anno fa).

Cosa ci dicono i dati di Venus Express? Ci raccontano [1] che il principale indiziato per la mancanza di vapore nell’atmosfera di Venere è il campo elettrico del pianeta. Come è possibile?
Allora, adesso vi racconto cosa accade: l’acqua degli oceani evapora, dopodiché le molecole d’acqua nell’aria si dissociano in ioni di idrogeno e ossigeno a causa dell’incontro con la radiazione proveniente dal Sole nell’atmosfera alta di Venere; a questo punto l’idrogeno, molto più leggero dell’ossigeno, scappa via neanche fosse Ray Liotta evaso da Absolom mentre l’ossigeno dovrebbe restare lì in attesa. Ho detto dovrebbe perché in realta gli ioni di ossigeno (che sono particelle cariche, eh) viene spazzato via proprio dal campo elettrico di Venere. Per completare la metafora, diciamo che l’ossigeno è Clint Eastwood che fugge da Alcatraz.
Ovviamente, anche la Terra ha un campo elettrico, solo che è molto più debole di quello di Venere. Diamo qualche numero. Una normale pila ha un potenziale elettrico di 1.5 Volt, la Terra ha un potenziale elettrico anche minore di 2 Volt. E Venere? Ecco, su Venere abbiamo un potenziale elettrico di almeno 10 Volt.

© NASA

OK, ma la gravità? Niente ci fa. Il campo elettrico è in grado accelerare l’ossigeno così tanto da riuscire a far raggiungere alle particelle una velocità tale da sfuggire alle catene gravitazionali di Venere.

Ora una domanda lecita: come è stato possibile misurare il campo elettrico di Venere? Grazie ad uno strumento di Venus Express che monitora la velocità degli elettroni. Gli scienziati hanno notato che gli elettroni andavano via da Venere troppo veloci e da questo fatto è stato capito che il responsabile fosse il forte campo elettrico di Venere.
Altra domanda più che lecita: ma perché il campo elettrico di Venere è così forte? Qui la risposta è di quelle che piacciono a me, cioè nessuno sa perché. E quindi questo vuol dire che ora lo dobbiamo capire, in qualche modo.

Ma dobbiamo capirlo non solo per capire meglio Venere, ma anche per capire meglio come funzionano i sistemi planetari in cui ci sono pianeti nei pressi della zona abitabile, cioè quella fascia di distanza dalla stella per cui in principio sarebbe possibile avere le condizioni per lo sviluppo della vita. Vero che ancora non sappiamo bene i dettagli riguardo la questione del campo magnetico di Venere, ma è anche vero che ora sappiamo che se vogliamo studiare quali sono le condizioni ottimali per lo sviluppo della vita su pianeti extra-solari, inevitabilmente dobbiamo tenere in conto anche gli effetti del campo elettrico.

Impossibile annoiarsi con l’astrofisica, impossibile.

Bibliografia

[1] The electric wind of Venus: A global and persistent “polar wind”-like ambipola electric field sufficient for the direct escape of heavy ionospheric ions

[2] Felsic highland crust on Venus suggested by Galileo Near-Infrared Mapping Spectrometer data

%d blogger hanno fatto clic su Mi Piace per questo: