Venere era abitabile ?

L'applicazione alle condizioni primordiali di Venere di sofisticati modelli usati per prevedere i cambiamenti climatici sulla Terra ha dimostrato che il pianeta, circa 2,9 miliardi di anni fa, avrebbe potuto avere una temperatura mite, simile a quella terrestre, intorno a 11 gradi Celsius. Inoltre, per molto tempo le condizioni sarebbero state adatte alla presenza di un oceano di acqua liquida e quindi anche alla vita. 
Lo spiega in un lungo articolo la apparso il 10 agosto la rivista scientificamerican. Ne emerge un quadro di Venere molto diverso dal pianeta infernale che conosciamo oggi.

Più simile alla Terra di quanto pensato prima?

Venere è, senza dubbio, il fratello tossico della Terra. Anche se i due pianeti sono simili per dimensioni e densità, il nostro vicino planetario ha temperature così alte che possono fondere il piombo, venti che ne percorrono la superficie a velocità 60 volte maggiori di quella di rotazione del pianeta e un'atmosfera con una pressione 90 volte maggiore di quella terrestre.

Ma ci sono indizi importanti che miliardi di anni fa Venere possa essere stato più simile a un gemello della Terra. Oltre alle dimensioni comparabili, i due pianeti si sono anche formati uno vicino all'altro, il che suggerisce che siano fatti degli stessi materiali.

La grande differenza è nella distanza dal Sole. Poiché Venere è circa 41.000 mila chilometri più vicino, riceve il doppio della luce solare della Terra. Ma un paio di miliardi di anni fa un Sole un po' più debole avrebbe permesso a Venere di essere relativamente freddo e di ospitare acqua liquida in vasti oceani in grado di accogliere la vita.

Un nuovo studio in via di pubblicazione sulle "Geophysical Research Letters" suggerisce non solo che Venere in un lontano passato fosse abitabile, ma che avrebbe potuto restarlo per miliardi di anni.

Michael Way, del Goddard Institute for Space Studies della NASA, e colleghi, ha applicato il primo modello climatico tridimensionale - le stesse simulazioni al computer utilizzate per prevedere i cambiamenti climatici causati dall'uomo sulla Terra - alle condizioni primordiali di Venere.

Poiché le precedenti ricerche si erano limitate a modelli climatici unidimensionali su Venere (che considerano la radiazione in entrata e in uscita, ma non tengono conto di elementi complessi nell'atmosfera, come le nuvole), i risultati sono un enorme passo avanti rispetto agli studi precedenti, dicono gli scienziati. "C'è una differenza enorme tra un calcolo grossolano e il calcolo di un modello più sofisticato", dice Jason Barnes, astronomo dell'Università dell'Idaho, che non era coinvolto nello studio.

Il clima di Venere nel passato

In primo luogo, il gruppo ha simulato come potesse essere il clima di Venere 2,9 miliardi di anni fa. Quest'epoca così remota ha richiesto ai ricercatori di fare alcune ipotesi plausibili sulle fasi primordiali del pianeta: per esempio, postulare che avesse un oceano profondo solo il 10 per cento del volume della Terra attuale. E i risultati sono stati chiari: 2,9 miliardi anni fa, la seconda "roccia" a partire dal Sole avrebbe potuto avere una temperatura mite, simile a quella terrestre, intorno a 11 gradi Celsius.

Il gruppo ha poi fatto girare il modello per le condizioni presenti su Venere circa 715 milioni anni fa, e ha scoperto che anche sotto il calore aumentato del Sole il pianeta si sarebbe riscaldato di soli 4 gradi Celsius rispetto all'epoca precedente. Un aumento così lieve della temperatura avrebbe permesso all'oceano liquido del pianeta di permanere per miliardi di anni.

Che cosa ha permesso a Venere di rimanere umido per così tanto tempo? Secondo i modelli, le nuvole hanno giocato un ruolo cruciale. Probabilmente sono rimaste ammassate sul lato diurno del pianeta, agendo come uno scudo luminoso in grado di riflettere la luce solare in arrivo, e non si sono mai formate sul lato notturno, lasciando che il calore irradiasse nello spazio.

"Per me la lezione da imparare è che Venere avrebbe potuto essere abitabile per un periodo di tempo significativo, e il tempo è uno degli ingredienti chiave dell'origine della vita su un pianeta", afferma Lori Glaze, astronomo della Goddard Space Flight Center della NASA, che non era coinvolto nello studio.

Questo dato aggiunge un nuovo elemento alla questione dell'abitabilità: il tempo. "L'abitabilità non è un concetto statico", sottolinea David Grinspoon, astronomo del Science Planetary Institute e co-autore dell'articolo. "Non si tratta solo di un punto nello spazio, ma di un punto nello spazio e nel tempo: la questione è per quanto tempo un pianeta può potenzialmente mantenere gli oceani, e se questo tempo è abbastanza lungo per essere considerato un buon candidato per l'origine e l'evoluzione della vita”.

Queste condizioni di freddo, tuttavia, dipendono dal fatto che Venere nella sua giovinezza era simile a com'è attualmente: anche se i ricercatori hanno aggiunto un oceano, il pianeta ha mantenuto intatta la sua topografia e continua a muoversi lentamente, impiegando 243 giorni terrestri per completare una singola rotazione. Poiché le risposte sono piuttosto incerte, il gruppo di ricerca ha modellizzato anche come doveva essere il clima di Venere 2,9 miliardi di anni fa, nel caso avesse avuto una topografia simile alla Terra o ruotasse su se stesso a un ritmo leggermente più veloce.

Le differenze sono enormi. Con catene montuose e bacini oceanici simili a quelli terrestri, la temperatura sarebbe stata di 12 gradi più elevata che con la topografia di Venere. E se la velocità di rotazione fosse stata di 16 giorni terrestri, la temperatura sarebbe schizzata a un valore di 45 gradi superiore al livello corrispondente alla sua velocità di rotazione attuale. Gli schemi delle nubi che hanno mantenuto il clima fresco avrebbero potuto formarsi solo se il pianeta avesse ruotato lentamente.

Una scoperta che apre nuovi scenari sugli esopianeti abitabili

Questo risultato ha vaste implicazioni la ricerca degli esopianeti. "La comunità scientifica dovrebbe evitare di ignorare i pianeti che sono molto vicini alle loro stelle, come quelli simili a Venere", dice Way. Se alcune caratteristiche cruciali come la topografia di un pianeta extrasolare e la sua velocità di rotazione sono solo quelli corretti, allora il limite interno della zona abitabile, la regione in un sistema planetario in cui possono determinarsi condizioni favorevoli alla vita, sarà vicino alla stella più di quanto si pensi comunemente.

La scoperta è particolarmente importante, dato che questi mondi vicini alla propria stella sono molto più facili da osservare e caratterizzare rispetto ad altri tipi di pianeti. Il tanto atteso James Webb Space Telescope, spesso indicato come successore di Hubble, probabilmente studierà solo i mondi che abbracciano la loro stella, trascurando le osservazioni di pianeti con orbite più ampie come Marte o anche la Terra. O come dice Ravi Kopparapu, astronomo della Pennsylvania State University: "L'oggetto più simile alla Terra che saremo in grado di osservare con il James Webb Space Telescope è un pianeta Venere intorno a stelle fredde".

Ma Glaze non ha potuto contenere il suo entusiasmo per l'ultimo studio, che getta luce su un pianeta vicino. "Venere è il pianeta della porta accanto, la sorella della porta accanto, ed è così sorprendente quanto poco sappiamo", dice. "Conosciamo Marte molto meglio di quanto conosciamo Venere. Questi due, insieme alla Terra, sono i tre pianeti terrestri di casa nostra. Se non capiamo ciò che li rende simili e ciò che li rende diversi, avremo molte difficoltà a interpretare i nuovi pianeti che stiamo scoprendo fuori dal sistema solare".

"Fortunatamente, ci sono due missioni per Venere attualmente in concorrenza per il volo: la prima è una missione geofisica che dovrebbe mappare il pianeta con una più alta risoluzione rispetto a prima. L'altra è una guidata da Glaze stesso che dovrebbe misurare la composizione dell'atmosfera venusiana. Entrambi potrebbero far luce su com'era Venere in passato. "Ci sono ancora dati più importanti che abbiamo bisogno di raccogliere al fine di mettere vincoli più stretti a questi modelli, e abbiamo la capacità di raccoglierli ora. Abbiamo solo bisogno delle missioni”, conclude Glaze.

Bibliografia e fonti

Versione tradotta in italiano a cura di Lescienze dell'originale di questo articolo apparsa su www.scientificamerican.com il 10 agosto. Riproduzione autorizzata, tutti i diritti riservati

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