Venere, una volta fatturata come gemella della Terra, è una serra (e un bersaglio allettante nella ricerca della vita)

Come pianeta gemello della Terra, Venere ha sopportato una relazione di amore e odio quando si tratta di esplorazione. Ora, nuovi risultati suggeriscono la presenza di un segnale di potenziale abitabilità su Venere e il fratello a lungo dimenticato potrebbe ritrovarsi di nuovo sotto i riflettori.

Con la sua orbita vicino al sole nascente o al tramonto, Venere brillava chiaramente per i primi antichi astronomi. Quando l'umanità iniziò a esplorare il sistema solare, un mondo con quasi la stessa massa e raggio della Terra sembrava l'obiettivo più promettente. Venere si trova al confine della zona abitabile del nostro sole , la regione attorno a una stella in cui un pianeta dovrebbe essere in grado di ospitare acqua liquida sulla sua superficie, e le idee di un vero pianeta gemello nuotavano davanti agli occhi degli scienziati e del pubblico allo stesso modo.

"Le idee di un ambiente temperato o in stile giungla sulla superficie di Venere sono persistite fino alla metà degli anni '60", ha detto a This Web.com via e-mail Stephen Kane, un cacciatore di pianeti dell'Università della California, Riverside. Ha notato che " Voyage to the Prehistoric Planet (opens in new tab)", l'ultimo film di Hollywood con gli astronauti in visita a Venere, è uscito nel 1965, lo stesso anno in cui è stata lanciata la sonda sovietica Venera 3, destinata ad atterrare sul pianeta . Nel film, gli astronauti immaginari che atterrano nel 2020 hanno incontrato una palude piena di dinosauri, un ambiente molto diverso da quello che gli scienziati di Venere conoscono oggi.

Quando il Mariner 5 della NASA ha sorvolato Venere nel 1967, ha rivelato una temperatura superficiale di 860 gradi Fahrenheit (460 gradi Celsius). "Le paludi sono evaporate digitalmente davanti ai loro occhi", ha detto a This Web.com via e-mail Suzanne Smrekar del Jet Propulsion Laboratory della NASA in California. Smrekar è il principale investigatore della missione VERITAS proposta dalla NASA su Venere . (Il nome è l'abbreviazione di Venus Emissivity, Radio Science, InSAR, Topography and Spectroscopy.)

Non più una sorella paludosa, la nostra visione di Venere è diventata un mondo infernale con nuvole spesse, perdendo gran parte dell'attenzione che aveva precedentemente raccolto nella tradizione della fantascienza. Con una superficie abbastanza calda da sciogliere il piombo, il pianeta era troppo bollente per ospitare acqua sulla sua superficie. Il suo potenziale di vita sembrava svanire con le paludi.

Ma mentre il pubblico volubile rivolgeva gli occhi al mondo più rosso di Marte, gli scienziati continuavano a studiare il gemello della Terra. "Abbiamo iniziato il compito di cercare di capire come la superficie di Venere potesse essere così lontana dalle idee precedenti", ha detto Kane.

Negli ultimi 50 anni, gli esseri umani hanno cercato di risolvere questo enigma. L'Unione Sovietica ha continuato a inviare missioni Venera su Venere fino all'inizio degli anni '80, alcune in orbita attorno al mondo e altre per atterrare sulla sua superficie. Le missioni Viking e Pioneer della NASA sono volate via, scattando foto e raccogliendo dati sulla strada per la periferia del sistema solare.

Nel 1990, la missione Magellan della NASA ha mappato la superficie del pianeta e Venus Express della European This Web Agency ha orbitato intorno al mondo per otto lunghi anni, studiandone l'atmosfera. Nel 2015, la missione giapponese dell'Akatsuki ha avviato un'indagine sull'atmosfera venusiana che continua ancora oggi. Nel frattempo, le missioni attraverso il sistema solare usano regolarmente Venere come spinta gravitazionale verso mondi lontani, facendo alcune brevi osservazioni nel loro cammino.

La miriade di osservazioni, insieme ai progressi fatti nella comprensione di come si evolvono i pianeti, hanno presentato un'immagine di Venere che cambia lentamente. I risultati possono aiutare a risolvere le domande sull'evoluzione della vita .

"Sebbene la consapevolezza durante gli anni '60 delle condizioni infernali di Venere abbia fatto credere a molti che Venere non ha nulla a che fare con l'abitabilità, da allora abbiamo cambiato la nostra prospettiva per capire che Venere ha tutto a che fare con l'abitabilità", ha detto Kane.

Il futuro della Terra, il passato della Terra

Durante le fasi iniziali dell'esplorazione, gli scienziati si sono subito resi conto che Venere soffriva di un grave caso di effetto serra . La densa atmosfera del pianeta ha funzionato come una coperta per intrappolare il calore, portando le temperature a estremi insopportabili.

"Molte persone pensavano che Venere fosse un 'problema risolto', in cui uno scenario in fuga da una serra si era scatenato e quella era la fine della storia", ha detto Kane. "Tuttavia, ci stiamo rendendo conto ora che è solo l'inizio".

Le condizioni che un tempo portavano gli scienziati a sospettare che Venere potesse essere un mondo simile alla Terra non erano cambiate. Entrambi i pianeti sembrano avere le stesse origini: mondi rocciosi abbastanza grandi da trattenere le loro atmosfere con condizioni iniziali mature per raccogliere l'acqua in superficie. Allora dove ha sbagliato Venere?

Questa è una domanda che affligge ancora i ricercatori di Venere mentre cercano di determinare le condizioni che portano all'abitabilità e quelle che portano a una catastrofe surriscaldata. Dietro c'è la domanda se l'atmosfera venusiana sia cambiata drasticamente in una singola catastrofe o se si sia trattato di un lento cambiamento nel tempo.

Le osservazioni in corso hanno anche rivelato che Venere è tutt'altro che inattiva. Le immagini radar a bassa risoluzione della superficie hanno mostrato prove del recente vulcanismo esplosivo , negli ultimi 100 milioni di anni. Se il nostro pianeta gemello continua a emettere gas nell'aria attraverso i suoi picchi, ciò significherebbe un lento spostamento nell'atmosfera piuttosto che un singolo cataclisma.

Queste domande sono particolarmente rilevanti per la Terra, dove i gas serra prodotti dall'uomo continuano ad accumularsi nell'atmosfera. Alcuni indicano Venere come un segno del futuro del nostro pianeta se il comportamento umano non cambia.

Ma il pianeta della porta accanto potrebbe non solo rivelare il nostro futuro , ma anche mostrare il nostro passato. Secondo Smrekar, Venere è l'unico posto nel sistema solare che potrebbe avere continenti e subduzione, il primo passo per dare il via alla tettonica a placche. Nonostante un elenco apparentemente lungo di missioni che hanno girato il pianeta, tuttavia, la nostra visione della superficie rimane allettantemente scarsa. Se Venere ha dei continenti, gli scienziati planetari vogliono sapere quando e come si sono formati, il che potrebbe aiutare i ricercatori a comprendere meglio la Terra primordiale.

"I continenti della Terra e il sistema della tettonica a zolle hanno plasmato l'evoluzione del clima e dell'abitabilità della Terra", ha detto Smrekar. "Ma sono nati miliardi di anni fa; rimangono pochi dati di quel tempo".

È anche possibile che fosse Venere, non la Terra, dove la vita apparve per la prima volta nel sistema solare. Secondo Smrekar, il nostro pianeta gemello ha molte delle caratteristiche richieste per un mondo abitabile, un motore geologico interno per guidare il vulcanismo, la tettonica, gli agenti atmosferici della superficie e persino un potenziale oceano in passato. "Anche se la sua superficie appare oggi estremamente inospitale, in passato potrebbe essere stato il primo pianeta abitabile", ha detto.

L'esopianeta della porta accanto

Poiché il numero di esopianeti conosciuti sale a migliaia, Venere potrebbe essere la chiave per sbloccare e capire quali di quei mondi sono abitabili. I pianeti intorno ad altre stelle sono visti da una distanza incredibile ed è improbabile che gli esseri umani calpestino qualcuno di loro nel prossimo futuro. Ma da lontano, un'eso-Terra potenzialmente abitabile sembra proprio un'eso-Venere.

"Se visti come esopianeti, Venere e la Terra sono identici", ha detto Smrekar. "Eppure oggi sono completamente diversi".

Nel 2015, Kane ha istituito una " zona di Venere ", la regione attorno a una stella in cui l'atmosfera di un pianeta potrebbe trasformarsi in un mondo serra. All'epoca disse di voler sottolineare che la dimensione da sola, uno dei metodi primari per caratterizzare un mondo come "terrestre", non è sufficiente per indicare l'abitabilità.

Risolvere i mondi infernali simili a Venere richiede di sapere cosa ha reso Venere il pianeta che è oggi. "La chiave per comprendere l'abitabilità planetaria e come si evolve nel tempo risiede nella comprensione dell'evoluzione del nostro pianeta gemello", ha detto Kane.

Questo è uno dei motivi per cui scienziati come Smrekar e Kane sostengono un'altra missione su Venere. Ulteriori esplorazioni potrebbero cercare segni che l'acqua sia esistita in superficie relativamente di recente, il che potrebbe indicare che il pianeta ha perso lentamente il suo stato abitabile piuttosto che soffrire di una rapida catastrofe.

"Dobbiamo assolutamente tornare su Venere per rispondere alle molte domande in sospeso, in particolare relative a quando Venere ha perso la sua acqua liquida", ha detto Kane.

Kane aggiunge che Venere può aiutare a fornire una migliore comprensione dell'evoluzione della vita su altri mondi rispetto ad altri pianeti terrestri non terrestri nel sistema solare.

"Il tema dell'abitabilità nel contesto degli esopianeti si concentrerà sempre su pianeti delle dimensioni della Terra e di Venere, non delle dimensioni di Marte", ha detto Kane. "La ricerca per rilevare la vita nell'universo richiede necessariamente la comprensione dell'incredibile dicotomia Venere-Terra".

Nuovi risultati

Dopo decenni in cui è stata ignorata, Venere potrebbe presto essere al centro della scena.

Nuovi risultati , diffusi lunedì (14 settembre), rivelano la presenza di un segnale potenzialmente biologico che potrebbe provenire dalla vita nascosta nelle nuvole del pianeta. Le nuvole gemelle della Terra sono state a lungo considerate una potenziale casa per la vita , ma la scoperta della fosfina, un gas infiammabile che, sulla Terra, può provenire dalla scomposizione del materiale organico, dà all'argomento nuova urgenza.

"La biologia nell'atmosfera potrebbe essere gli ultimi membri sopravvissuti di una precedente biosfera venusiana", ha detto Kane. "Se confermato come il risultato della vita tra le nuvole, questo risultato sarebbe una lezione straordinaria su come la vita può davvero adattarsi a tutte le ricchezze disponibili all'interno di un ambiente".

Ma Kane ha emesso alcuni avvertimenti per quella conclusione. Se la vita attualmente vive nelle nuvole di Venere, deve aver trovato un modo per continuare a indugiare nell'atmosfera piuttosto che ricadere sulla superficie del pianeta, che lui chiama "un problema difficile da risolvere". Mentre la vita è stata scoperta nelle nuvole della Terra, quel materiale è stato sollevato dalla superficie per convezione, poiché il materiale più caldo e meno denso si è spostato verso l'alto. Quel meccanismo non esiste su Venere, ha detto Kane.

Inoltre, l'atmosfera di Venere è calda, secca e circondata da grandi serbatoi di acido solforico, che possono rendere difficile la sopravvivenza della vita negli ultimi miliardi di anni, dal momento in cui la superficie potrebbe aver ospitato la vita, Kane disse. E la nuova ricerca si basa sulla produzione di fosfina sulla Terra, mentre la superficie e l'atmosfera di Venere sono significativamente diverse.

Smrekar acconsentì.

Ritiene che i nuovi risultati evidenzino la necessità di cercare il vulcanismo attivo e recente. Mentre gli autori hanno respinto il vulcanismo attivo come una spiegazione per il loro rilevamento, sottolinea che il processo è difficile da osservare su Venere, dove il segnale di lava può scomparire in pochi giorni o settimane. Comprendere la chimica di superficie e i processi che producono il vulcanismo è la chiave per interpretare la nuova ricerca, che ha affermato "è intrigante e sottolinea la necessità di comprendere meglio il nostro pianeta gemello".

Per Kane, i nuovi risultati sottolineano la necessità di tornare sul gemello terrestre nel prossimo futuro.

"Dato che l'affermazione è stata avanzata e al momento non abbiamo una buona spiegazione per le osservazioni, abbiamo la responsabilità di indagare ulteriormente e determinare quale sia la vera fonte della fosfina", ha affermato. Ha indicato le prossime missioni, tra cui VERITAS, che aiuteranno gli scienziati a comprendere l'atmosfera e la geologia del pianeta.

"È attraverso questo tipo di missioni che saremo in grado di rispondere pienamente a questa domanda sulla possibile vita nelle nuvole venusiane", ha detto Kane.

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