I dati arrivano dallo strumento Solar Occultation in the Infrared (SOIR) montato sulla sonda spaziale Venus Express dell'Agenzia Spaziale Europea (ESA), che ha terminato la sua missione nel 2014.

Venere è oggi un pianeta secco e ostile. Ha pressioni quasi 100 volte superiori a quelle della Terra ed è ricoperto da nuvole spesse e soffocanti composte principalmente da anidride carbonica e acido solforico, che creano un effetto serra il quale porta a temperature superficiali medie di 464 gradi Celsius. Anche è chiamato “gemello della Terra” perché, in origine, ha condiviso con il nostro pianeta la composizione e grandi quantità d’acqua, per massa e dimensioni simili, oggi la maggior parte dell'acqua è raccolta in goccioline all'interno dei densi strati nuvolosi.

L'indagine sulle abbondanze di H2O e della sua controparte deuterata HDO (isotopologhi) rivela informazioni sulla storia dell'acqua di Venere.
È generalmente accettato che Venere e la Terra inizialmente avessero un rapporto HDO/H2O simile. Tuttavia, il rapporto osservato nell'atmosfera di Venere (al di sotto dei 70 chilometri) è 120 volte più alto, indicando un significativo arricchimento di deuterio nel tempo.

Questo arricchimento è dovuto principalmente alla radiazione solare che scompone gli isotopologhi dell'acqua nell'atmosfera superiore, producendo atomi di idrogeno (H) e deuterio (D). Poiché gli atomi di idrogeno sfuggono nello spazio più facilmente a causa della loro massa inferiore, il rapporto HDO/H2O aumenta gradualmente.

Lo studio, pubblicato su Proceedings of the National Academy of Sciences, ha trovato due risultati sorprendenti: le concentrazioni di H2O e HDO aumentano con l'altitudine tra 70 e 110 chilometri e il rapporto HDO/H2O aumenta significativamente di un ordine di grandezza in questo intervallo, raggiungendo livelli più di 1.500 volte superiori rispetto agli oceani della Terra.

Questo fenomeno mette alla prova la nostra comprensione della storia dell'acqua di Venere e del potenziale passato di abitabilità.


Una possibile spiegazione

Gli aerosol di acido solforico idrato (H2SO4) si formano appena sopra le nuvole, dove le temperature scendono al di sotto del punto di rugiada dell'acqua solforata, portando alla formazione di aerosol arricchiti di deuterio. Queste particelle salgono ad altitudini maggiori, dove le temperature più elevate ne causano l'evaporazione, rilasciando una frazione più significativa di HDO rispetto all'H2O. Il vapore viene quindi trasportato verso il basso, riavviando il ciclo.

Lo studio sottolinea due punti chiave. In primo luogo, le variazioni di altitudine svolgono un ruolo cruciale nell'individuazione dei serbatoi di D e H. In secondo luogo, l'aumento del rapporto HDO/H2O aumenta in definitiva il rilascio di deuterio, influenzando l'evoluzione a lungo termine del rapporto D/H. Questi risultati incoraggiano i modelli che dipendenti dall'altitudine per fare previsioni accurate sull'evoluzione D/H.

Comprendere l'evoluzione dell'abitabilità di Venere e la storia dell'acqua ci aiuterà a capire i fattori che rendono un pianeta abitabile, in modo da sapere come evitare che la Terra segua le orme del suo "gemello".