Nuove scoperte indicano che Venere non aveva oceani, le condizioni necessarie per la vita

L’astrofisica guidata da UNIGE e NCCR PlanetS sta indagando sul passato di Venere Per scoprire se il nostro pianeta gemello Terra ha gli oceani.

Venere può essere considerata la gemella malvagia della Terra. A prima vista, ha una massa e dimensioni simili a quelle del nostro pianeta natale, è costituito principalmente da materiale roccioso, contiene dell’acqua e ha un’atmosfera. Tuttavia, uno sguardo più attento rivela differenze sorprendenti tra loro: la spessa atmosfera di anidride carbonica di Venere, la temperatura e la pressione massima superficiale e lo zolfo. acido Le nuvole sono infatti in netto contrasto con le condizioni necessarie per la vita sulla Terra. Tuttavia, questo potrebbe non essere sempre il caso.

Studi precedenti hanno suggerito che Venere potrebbe essere stato un luogo più ospitale in passato, con i suoi oceani acquosi liquidi. Un team di astrofisici guidato dall’Università di Ginevra (UNIGE) e dal Centro nazionale per l’efficienza nella ricerca (NCCR) PlanetS, in Svizzera, ha studiato se il gemello del nostro pianeta attraversa effettivamente periodi più miti. I risultati sono pubblicati sulla rivista temperamento natura, indica che non è così.

Una visione artistica della superficie e dell’atmosfera della Venere primitiva, oltre 4 miliardi di anni fa. In primo piano c’è un misterioso esploratore che è sorpreso di vedere gli oceani evaporare completamente nel cielo. Credito: © Manchu

Venere è recentemente diventato un importante argomento di ricerca per gli astrofisici. ESA e NASA Quest’anno ho deciso di inviare almeno tre missioni di esplorazione spaziale nel prossimo decennio sul secondo pianeta più vicino al sole. Una delle domande principali a cui queste missioni mirano a rispondere è se Venere abbia ospitato o meno i primi oceani. Gli astrofisici guidati da Martin Turbet, ricercatore del Dipartimento di Astronomia della Facoltà di Scienze dell’UNIGE e membro di NCCR PlanetS, hanno tentato di rispondere a questa domanda con gli strumenti disponibili sulla Terra.

«Abbiamo simulato i climi della Terra e di Venere all’inizio della loro evoluzione, più di quattro miliardi di anni fa, quando la superficie dei pianeti si stava ancora sciogliendo», spiega Martin Turbet. «Le alte temperature che accompagnano significano che l’acqua è presente sotto forma di vapore, come in una pentola a pressione gigante».

Utilizzando complessi modelli 3D dell’atmosfera, simili a quelli che gli scienziati usano per simulare il clima attuale della Terra e l’evoluzione futura, il team ha studiato come si sono evolute le atmosfere di due pianeti nel tempo e se gli oceani potrebbero formarsi nel processo.

«Grazie alle nostre simulazioni, siamo stati in grado di dimostrare che le condizioni climatiche non consentivano la condensazione del vapore acqueo nell’atmosfera di Venere», afferma Martin Turbet. Ciò significa che le temperature non sono mai scese abbastanza da consentire all’acqua nella sua atmosfera di formare gocce di pioggia che possono cadere sulla sua superficie. Invece, l’acqua è rimasta come gas nell’atmosfera e gli oceani non si sono mai formati. «Uno dei motivi principali sono le nuvole che si formano preferenzialmente sul lato notturno del pianeta. Queste nuvole causano un effetto serra molto forte che ha impedito a Venere di raffreddarsi così rapidamente come si pensava», continua il ricercatore di Ginevra.

Piccole differenze hanno grandi conseguenze

Sorprendentemente, le simulazioni dell’astrofisica rivelano anche che la Terra avrebbe potuto facilmente subire lo stesso destino di Venere. Se la Terra fosse un po’ più vicina al sole, o se il sole fosse stato così luminoso nella sua «giovinezza» come lo è ora, il nostro pianeta sarebbe molto diverso oggi. È probabile che la radiazione relativamente debole del giovane Sole abbia permesso alla Terra di raffreddarsi abbastanza da condensare l’acqua che costituisce i nostri oceani. Per Emeline Bolmont, professoressa dell’UNIGE e membro di PlaneS e co-autrice dello studio, «Questa è una riflessione completa nel modo in cui vediamo quello che è stato a lungo chiamato il ‘paradosso del ‘Faint Young Sun’. È stato a lungo considerato un principale ostacolo all’emergere della vita sulla Terra!” L’argomento è che se la radiazione del sole fosse molto più debole di quanto lo sia oggi, avrebbe trasformato la Terra in una palla di ghiaccio ostile alla vita. «Ma si scopre che per una giovane Terra molto calda, questo debole sole potrebbe effettivamente essere stata un’opportunità inaspettata», continua il ricercatore.

«I nostri risultati si basano su modelli teorici e sono un elemento importante per rispondere alla domanda sulla storia di Venere», afferma il coautore dello studio David Ehrenreich, professore presso il Dipartimento di Astronomia dell’UNIGE e membro di NCCR PlanetS. «Ma non saremo in grado di giudicarlo definitivamente sui nostri computer. Saranno necessarie osservazioni di tre future missioni spaziali su Venere per confermare – o confutare – il nostro lavoro». Questa prospettiva delizia Emlyn Polmont, per la quale «queste meravigliose domande possono essere affrontate dal Center for Life in the New Universe, recentemente istituito all’interno della Facoltà di Scienze dell’UNIGE».

Riferimento: «L’asimmetria delle nuvole diurne e notturne impedisce i primi oceani su Venere ma non sulla Terra» di Martin Turbet, Emeline Polmont, Guillaume Chaverot, David Ehrenreich, Jeremy Leconte ed Emmanuel Mark, 13 ottobre 2021, temperamento natura.
DOI: 10.1038 / s41586-021-03873-w