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Venere: venti elettrici strappano acqua dall'atmosfera

Venere: venti elettrici strappano acqua dall'atmosfera
Crediti: NASA/Goddard/Conceptual Image Lab, Krystofer Kim

Nuove analisi basate sui dati della sonda europea Venus Express, mostrano che l'atmosfera superiore di Venere è sferzata da un potente vento elettrico che rimuove le molecole di acqua e deve aver giocato un ruolo fondamentale nella storia del pianeta, cancellando gli oceani.

Venere è simile alla Terra per dimensioni e gravità e ci sono prove che avesse dei mari in un lontano passato, evaporati a causa dell'elevata temperatura superficiale attorno ai 460 gradi Celsius. Eppure nella sua atmosfera, che ha una pressione 100 volte superiore a quella del nostro pianeta, c'è un quantitativo d'acqua da 10.000 a 100.000 volte inferiore rispetto alla Terra. E' chiaro, quindi, che qualcosa deve aver rimosso tutto o quasi il vapore acqueo presente. Finora, l'idea principale era che queste molecole venissero dissociate in idrogeno ed ossigeno: il primo, più leggero, sarebbe fuggito nello spazio; il secondo inglobato nelle rocce nel corso di miliardi di anni. Anche il vento solare, il flusso costante di particelle cariche che arriva dal Sole, potrebbe aver giocato un ruolo importante nel processo. Ma in realtà, la nuova ricerca indica che la parte del leone è stata giocata dal vento elettrico, il cui contributo è stato finora considerato poco significativo.

Come ogni pianeta, Venere ha un campo gravitazionale e, possedendo un'atmosfera, ha anche un campo elettrico. Mentre la gravità cerca di tenere insieme l'atmosfera, la forza elettrica può spingere gli strati più alti nello spazio.
Nell'atmosfera superiore del pianeta (esosfera), le molecole d'acqua vengono scisse dalla luce solare in ioni di idrogeno e di ossigeno. L'idrogeno più leggero tende facilmente a fuggire ma a causa di un campo elettrico più forte del previsto, anche l'ossigeno viene accelerato abbastanza da scappare alla gravità del pianeta.

Il campo elettrico di Venere è stato studiato grazie allo strumento ASPERA-4 a bordo della sonda dell'ESA Venus Express, che ha terminato la sua gloriosa missione a dicembre 2014.
"Noi non sappiamo perché [il campo elettrico] è così forte su Venere rispetto alla Terra", ha detto nel report Glyn Collinson del Goddard Space Flight Center della NASA ed autore dell'articolo pubblicato sulla rivista Geophysical Research Letters. "Immaginiamo che potrebbe avere a che fare con il fatto che Venere è più vicina al Sole e la luce solare ultravioletta deve essere due volte più brillante".

Questo risultato aiuterà a comprendere anche altri luoghi del nostro Sistema Solare, come Marte o la luna di Saturno Titano dove potrebbe agire un meccanismo simile. La sonda della NASA MAVEN (Mars Atmosphere and Volatile Evolution), nata per esplorare l'atmosfera del Pianeta Rosso, si è già messa al lavoro a caccia del vento elettrico.

"E' incredibile e scioccante", ha dichiarato Collinson. "Non avremmo mai pensato che un vento elettrico fosse così potente da aspirare l'ossigeno di un'atmosfera nello spazio. Questo deve diventare un altro parametro di controllo quando si va alla ricerca di pianeti extrasolari abitabili". Il vento elettrio, infatti, potrebbe aiutare a determinare e a restringere la zona abitabile attorno ad altre stelle contribuendo all'esistenza o meno dell'acqua liquida sulla superficie dei pianeti.

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

Understanding what processes govern atmospheric escape and the loss of planetary water is of paramount importance for understanding how life in the universe can exist. One mechanism thought to be important at all planets is an “ambipolar” electric field that helps ions overcome gravity. We report the discovery and first quantitative extraterrestrial measurements of such a field at the planet Venus. Unexpectedly, despite comparable gravity, we show the field to be five times stronger than in Earth's similar ionosphere. Contrary to our understanding, Venus would still lose heavy ions (including oxygen and all water-group species) to space, even if there were no stripping by the solar wind. We therefore find that it is possible for planets to lose heavy ions to space entirely through electric forces in their ionospheres and such an “electric wind” must be considered when studying the evolution and potential habitability of any planet in any star system.

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Elisabetta Bonora

Sono una image processor e science blogger appassionata di astronomia, spazio, fisica e tecnologia, affascinata fin da bambina dal passato e dal futuro.
Dal 2009 elaboro le immagini raw delle missioni spaziali insieme a Marco Faccin ed ho creato questo blog ad agosto 2012, in occasione dello sbarco del rover Curiosity su Marte.
Per lavoro mi occupo di digital advertising, web e video analytics presso Shiny (SV – Italia) ma passo la maggior parte del tempo libero su questo sito e tra i cataloghi delle foto scattate dalle sonde e dai rover inviati nel nostro Sistema Solare "per esplorare nuovi mondi, alla ricerca di nuove forme di vita, per arrivare là dove nessuno è mai giunto prima!" ...Ovviamente, è chiaro, sono una fan di Star Trek!

Sito web: https://twitter.com/EliBonora
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