MODIFICANO L’ALBEDO E IL CLIMA DEL PIANETA

Misteriose macchie scure su Venere

Secondo un nuovo studio pubblicato da ApJ, tra il 2006 e il 2017 l'albedo di Venere si è dimezzata, provocando grandi variazioni nella quantità di energia solare assorbita dalle nubi e, di conseguenza, nella circolazione dell'atmosfera del pianeta. Possibili responsabili del cambiamento rilevato sono le misteriose macchie scure visibili sulla sommità delle nubi di Venere

Immagine composita del pianeta Venere visto da Akatsuki. Crediti: Institute of Space and Astronautical Science/Japan Aerospace Exploration Agency

Ha circa le stesse dimensioni della Terra, una composizione simile, e si trova quasi alla stessa distanza dal Sole: 0.7 unità astronomiche. Stiamo parlando di Venere, e i parallelismi con il nostro pianeta finiscono qui. Venere è molto più caldo – in prossimità della sua superficie la temperatura arriva a 460 gradi, più alta di quella che si trova in un forno a legna per la pizza – per via di un tremendo effetto serra causato dalla densa atmosfera ricca di anidride carbonica e da una spessa coltre di nubi, composte principalmente da goccioline di acido solforico. Il pianeta ruota nella direzione opposta della Terra (il Sole sorge a ovest) e la sua superficie non è mai stata vista dall’occhio umano in quanto è completamente oscurata dalle sue nubi opache, altamente riflettenti.

Come accade per la Terra, anche il clima venusiano è guidato dalla radiazione solare ed è profondamente influenzato dai cambiamenti nelle proprietà riflettenti delle nubi che avvolgono il pianeta, la cosiddetta albedo. Una nuova ricerca presenta un quadro più dettagliato del tempo atmosferico di Venere e di come esso sia influenzato dai cambiamenti nella riflettività delle nubi. Lo studio è stato condotto da un team internazionale di ricercatori che ha utilizzato una suite di satelliti per valutare, in luce ultravioletta, le variazioni a lungo termine dell’albedo di Venere, ed è stato pubblicato il 26 agosto 2019 su Astronomical Journal.

«La differenza tra la Terra e Venere è che sulla Terra la maggior parte dell’energia proveniente dal Sole viene assorbita a livello del suolo mentre su Venere la maggior parte del calore si deposita nelle nubi», spiega Sanjay Limaye, uno scienziato che si occupa di planetologia all’Università del Wisconsin-Madison, coautore del nuovo studio.

Ciò che è curioso delle nuvole di Venere – a parte il fatto che sono diverse da qualsiasi tipo di nuvola presente sulla Terra – è che in quelle nuvole pare ci siano misteriose macchie scure, soprannominate dagli scienziati “assorbitori sconosciuti” costituite da minuscole particelle che assorbono la maggior parte dei raggi ultravioletti e parte della luce visibile proveniente dal Sole, influenzando quindi l’albedo del pianeta e il suo bilancio energetico. Le macchie sono state osservate per la prima volta da telescopi terrestri più di un secolo fa. Il loro flusso e reflusso ne modifica la distribuzione. «È stato suggerito che le particelle di cui sono costituite siano di cloruro di ferro, allotropi di zolfo, disolfuro diossido e così via, ma nessuno di questi, finora, è stato in grado di spiegare in modo soddisfacente le loro proprietà, in termini di formazione e assorbimento», spiega Yeon Joo Lee.

Limaye spiega che le particelle hanno circa le stesse dimensioni e le stesse proprietà di assorbimento della luce, dei microrganismi trovati nell’atmosfera terrestre e gli scienziati, a partire dal noto biofisico Harold Morowitz e dall’astronomo Carl Sagan, hanno a lungo ipotizzato che le macchie scure presenti nelle nuvole di Venere fossero costituite da vita microscopica.

Qualunque sia la loro composizione, gli “assorbitori sconosciuti” di Venere, secondo le nuove misurazioni dell’albedo del pianeta effettuate da Lee, ne stanno influenzando il clima. Lee e i suoi colleghi, incluso Limaye, hanno studiato i cambiamenti dell’albedo di Venere usando più di un decennio di osservazioni ultraviolette del pianeta, effettuate da strumenti a bordo delle sonde planetarie Venus Express, Akatsuki e Messenger, nonché dal telescopio spaziale Hubble.

Variazioni a lungo termine dell’albedo ottenuto dalle osservazioni a 365 nm, dal 2006 al 2017 basate su Vmc (simboli pieni), Uvi (simboli aperti), Stis (quadrati blu scuro) e Mascs (quadrati magenta). Un fit polinomiale della variazione temporale nell’albedo media (linee tratteggiate) evidenzia la tendenza temporale complessiva. Le barre di errore sono deviazioni standard dell’albedo. Crediti: ApJ/Yeon Joo Lee et al.

Tra il 2006 e il 2017, l’albedo di Venere si è dimezzata, per poi iniziare a crescere. Questi cambiamenti nell’albedo del pianeta hanno provocato grandi variazioni nella quantità di energia solare assorbita dalle nubi e, di conseguenza, nella circolazione dell’atmosfera di Venere. In particolare, i cambiamenti dell’albedo aiutano a spiegare le variazioni dell’attività della parte superiore dell’atmosfera del pianeta, che presenta ciò che gli scienziati chiamano super-rotazione, un fenomeno guidato da venti che superano i 320 chilometri all’ora. Takeshi Horinouchi dell’università giapponese di Hokkaido, co-autore ed esperto del clima venusiano, afferma che i nuovi risultati sui cambiamenti nell’albedo del pianeta forniscono un collegamento tra il riscaldamento solare e le potenti raffiche che sono alla base della dinamica dell’atmosfera superiore del pianeta.

«Ciò che mi ha davvero colpito in questo lavoro è che il clima di Venere presenta variazioni climatiche decennali, proprio come la Terra», afferma l’esperto di Venere Mark Bullock del Southwest Research Institute, non direttamente coinvolto nel nuovo studio. «Ancora più sorprendente, la forza dell’oscillazione climatica su Venere è molto maggiore delle variazioni a lungo termine della Terra». «Questo è un risultato sorprendente», aggiunge Limaye. «Suggerisce che qualcosa sta cambiando. Possiamo vedere il cambiamento di luminosità. Se l’albedo sta cambiando, qualcosa sta guidando questi cambiamenti. La domanda è: qual è la causa?».

Sanjay Lamaye, autore dell’articolo.

Secondo Lee e Limaye, il flusso e reflusso delle misteriose macchie scure sulla sommità delle nubi di Venere, sono in cima all’elenco dei sospettati e potrebbero, in effetti, svolgere un ruolo importante in questi cambiamenti. La foschia sopra le nuvole è composta da particelle più piccole, aggiungono, e può far sembrare Venere ancora più luminoso.

Il tempo meteorologico e il clima, sia sulla Terra che su Venere, sono guidati dalle radiazioni solari, inclusa la radiazione ultravioletta che non possiamo vedere. Le nubi e la loro capacità mutevole di riflettere la luce hanno un’enorme influenza e le domande che si pone Lee sono molteplici: «La luce ultravioletta proveniente dal Sole sta influenzando la copertura nuvolosa di Venere? I raggi cosmici – le particelle subatomiche, provenienti dallo spazio, che piovono continuamente su tutti i pianeti – influenzano la copertura nuvolosa, innescando la nucleazione delle nubi? L’anidride solforosa del pianeta potrebbe influire sulla formazione delle nubi di acido solforico?».

Il nuovo studio aiuta a comprendere le dinamiche dell’albedo di Venere e i potenziali effetti delle misteriose macchie scure che si muovono sulla sommità dei banchi di nuvole del pianeta, se non la loro composizione. Ma è anche probabile che i risultati suscitino l’interesse degli scienziati che studiano il pianeta e il suo tempo meteorologico, che può essere d’aiuto anche per comprendere il clima e il meteo della Terra.

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