Spazio

La lezione di Venere: il campo elettrico ha strappato l'ossigeno dalla sua atmosfera

Si pensava che il campo elettrico che possiede ogni pianeta che ha un'atmosfera non avesse un ruolo fondamentale nell'economia dell'atmosfera. Non è così: su Venere è così intenso da avere disperso tutto l'ossigeno nello Spazio. Le ricadute sul concetto di abitabilità dei pianeti extrasolari.

Venere è percorso da un vento elettrico così intenso da aver spazzato via i componenti dell'acqua un tempo presenti nella sua atmosfera: un fatto che non solo deve farci vedere con occhi nuovi il pianeta gemello della Terra, ma che ha un significato fondamentale nella nostra ricerca di pianeti simili alla Terra al di là del Sistema Solare e che potrebbero in teoria ospitare vita.

«È una scoperta molto importante», spiega Glyn Collinson, del Goddard Space Flight Center (Nasa), «anche perché nessuno aveva mai ipotizzato prima che un pianeta potesse avere un vento elettrico così potente da espellere nello spazio tutto l'ossigeno della sua atmosfera. presente nell'atmosfera.

Oggi la superficie di Venere è arida. È possibile che vi siano vulcani attivi. © NASA/Ames/JPL-Caltech

Arido, inospitale. Venere è per certi versi simile alla Terra, a partire dalle dimensioni e dalla gravità. Ci sono prove dell'esistenza di oceani, in un qualche periodo della sua storia, completamente evaporati quando la temperatura media è cresciuta fino agli attuali 460 °C. Quando si è iniziato a studiare il nostro vicino si pensava che l'acqua fosse finita nell'atmosfera del pianeta, ma da tempo è noto che è presente in quantità da 10.000 a 100.000 volte inferiori a quelle sulla Terra.

Venere e la Terra: i due pianeti hanno dimensioni simili, ma sono profondamente differenti quanto a composizione dell'atmosfera. © ESA

Si affermò allora l'idea che le molecole d'acqua fossero state dissociate in idrogeno e ossigeno dai raggi ultravioletti del Sole, con l'idrogeno (leggero) in fuga per conto suo nello Spazio e l'ossigeno (pesante) in ricaduta, a ossidare le rocce venusiane.

A contribuire al processo sarebbe intervenuto anche il vento solare, in grado di "strappare" atomi dall'atmosfera di Venere, oggi composta per il 95% di anidride carbonica.

«Adesso però abbiamo scoperto che il vento elettrico, che si pensava avesse un ruolo piccolo nella grande macchina dell'atmosfera, in realtà è il "grande mostro" che è stato in grado di far sparire tutto l'ossigeno di Venere, senza nessun altro aiuto», afferma Collinson.

Il vento solare ha avuto un ruolo fondamentale nello scindere le molecole d'acqua in idrogeno e ossigeno. © ESA

Ogni pianeta che possiede un'atmosfera produce un campo elettrico, che è mediamente debole.

La forza di gravità tiene l'atmosfera vicina al pianeta, mentre la forza elettrica contribuisce a spingere verso lo spazio ciò che si trova negli strati superiori dell'atmosfera: su Venere il fenomeno è così intenso che è stato in grado di spingere gli ioni dell'ossigeno fin nello spazio più esterno.

Venus Express. Il gruppo di ricerca ha scoperto l'esistenza del campo elettrico di Venere utilizzando lo "spettrometro di elettroni" dello strumento ASPERA-4 che si trovava a bordo della sonda Venus Express (Esa), la cui missione è terminata nel 2014. Analizzando il flusso di elettroni in fuga dall'atmosfera di Venere, i ricercatori hanno constatato che l'accelerazione del flusso non concordava con i modelli in uso.

È partendo da lì che i ricercatori hanno scoperto che il campo elettrico di Venere è almeno 5 volte più potente di quello della Terra: «Non sappiamo perché sia così, ma è possibile che dipenda dalla vicinanza del pianeta al Sole che fa sì che i raggi ultravioletti agiscano sul campo elettrico», commenta Collinson.

Marte. Si cercherà ora di capire se anche il Pianeta Rosso ha avuto, in passato, un campo elettrico così potente da aver contribuito in modo significativo alla dispersione dell'acqua in atmosfera e poi dei suoi componenti nello Spazio. Attualmente si pensa che il responsabile primo della perdita dell'atmosfera marziana sia il vento solare, ma è evidente che adesso bisogna considerare una nuova ipotesi.

Infine, è una scoperta che può avere importanti ricadute sulla ricerca di pianeti extrasolari abitabili: la presenza di un campo elettrico importante può adesso cambiare l'idea che abbiamo sui pianeti potenzialmente abitabili.

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22 giugno 2016 Luigi Bignami
Tag scienza - spazio -
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