Vi siete mai chiesti perché Venere non possieda lune? Gli scienziati si interrogano da tempo su questa assenza. Per spiegarla sono stati proposti diversi meccanismi, riconducibili in linea generale a tre possibilità: la prima è che il pianeta non abbia mai acquisito una luna attraverso processi di accrescimento; la seconda è che una luna si sia formata, ma sia stata successivamente distrutta dalle forze mareali; la terza, infine, è che un satellite naturale si sia formato, ma sia stato poi espulso in seguito a un grande evento di impatto.
Vista globale della superficie di Venere centrata a 180 gradi di longitudine est. L’immagine è stata realizzata dal progetto Solar System Visualization e dal team scientifico della missione Magellano al Jpl Multimission Image Processing Laboratory Crediti: Nasa/Jpl/Caltech
Una nuova ricerca condotta dall’Università della California a Riverside, pubblicata questa settimana su The Astrophysical Journal, ha messo alla prova la seconda di queste ipotesi, mostrando che, se una luna attorno a Venere si fosse effettivamente formata, sarebbe stata inevitabilmente inghiottita dal pianeta sotto l’azione delle sue forze mareali.
«Venere non ha avuto bisogno di una catastrofe per arrivare alla configurazione che osserviamo oggi: la gravità del pianeta stesso, combinata con la sua velocità di rotazione, ha fatto sì che la luna finisse per collassare sulla superficie del pianeta», spiega Stephen Kane, astrofisico dell’Università della California a Riverside e autore principale dello studio.
Per arrivare a questa conclusione, i ricercatori hanno studiato l’evoluzione di un ipotetico sistema formato da Venere e una luna, mettendo in relazione la rotazione del pianeta con l’orbita del satellite. Il team ha quindi condotto sofisticate simulazioni basate sulla fisica dell’interazione gravitazionale tra i due corpi. In particolare, come primo passo, i ricercatori hanno riprodotto l’evoluzione del sistema Terra-Luna, verificando che il modello fosse in grado di descrivere correttamente un sistema già noto. Successivamente, hanno applicato lo stesso approccio al sistema Venere/luna, variando la velocità di rotazione del pianeta e le dimensioni dell’ipotetica luna, considerando satelliti con masse via via maggiori, comprese tra metà e dieci volte quella della nostra Luna.
Nella maggior parte delle simulazioni, il risultato è stato lo stesso: sotto l’azione delle forze mareali, la luna si è schiantata su Venere. E più massiccia era la luna, più rapida era la collisione, spiegano i ricercatori.
Il confronto con la Terra aiuta a capire perché possa accadere questo, continuano i ricercatori. Sappiamo che il nostro satellite si sta lentamente allontanando dalla Terra al ritmo di circa quattro centimetri all’anno. Questo accade perché la Terra ruota relativamente velocemente, completando un giro in circa 24 ore. L’energia associata alla rotazione viene trasferita alla Luna attraverso le interazioni mareali, spingendola progressivamente verso un’orbita più lontana. Venere presenta una situazione diametralmente opposta. Il pianeta impiega 243 giorni terrestri per completare una rotazione. Un periodo di rotazione così breve farebbe sì che, anziché allontanarsi, un’ipotetica luna si avvicinasse sempre più al corpo celeste, fino a collidere con la sua superficie.
«Quando ho fatto questa scoperta, sono rimasto sorpreso», dice a questo proposito Kane. «Pensavo che l’ampia varietà di scenari che stavo prendendo in esame avrebbe prodotto risultati differenti. Invece, i risultati hanno seguito praticamente tutti la stessa direzione».
Grafico che mostra la probabilità che una ipotetica luna venusiana sia stata distrutta. Crediti: Stephen Kane/Ucr
Lo studio non dimostra che Venere abbia avuto in passato una luna. Mostra piuttosto che, se un satellite si fosse formato attorno al pianeta, non sarebbe potuto rimanere in orbita a lungo, finendo col precipitare sulla sua superficie. Tuttavia, aggiungono gli scienziati, trovare le prove di una simile collisione è difficile. Circa l’ottanta per cento della superficie di Venere ha infatti un’età simile, a testimonianza di un importante evento di rimodellamento, avvenuto circa un miliardo di anni fa, che avrebbe cancellato gran parte della storia geologica precedente del pianeta. Le prove potrebbero però trovarsi sotto la superficie. Gli scienziati ritengono che la nostra Luna si sia formata in seguito a una massiccia collisione avvenuta nelle prime fasi della storia della Terra, e studi sismici hanno rivelato strutture insolite nelle profondità del nostro pianeta che potrebbero essere riconducibili a quell’evento. Misurazioni analoghe su Venere potrebbero fornire indizi sul fatto che il pianeta potrebbe in passato aver inghiottito la sua luna.
Se questa ipotesi trovasse conferma, la scoperta avrebbe implicazioni che vanno oltre la semplice spiegazione dell’assenza di un satellite. Una collisione di questo tipo avrebbe infatti trasferito a Venere un’enorme quantità di energia e di momento angolare, modificandone potenzialmente la rotazione, la geologia e il clima. Di conseguenza, se Venere avesse avuto in passato oceani o condizioni ambientali favorevoli alla vita, un simile evento avrebbe potuto alterarne profondamente l’evoluzione.
Le implicazioni dello studio non si fermano però solo alla storia di Venere, ma toccano una questione più ampia: l’abitabilità dei pianeti extrasolari. Quando gli astronomi cercano mondi potenzialmente abitabili attorno ad altre stelle, una delle domande che si pongono è se abbiano una luna. La presenza di un satellite può infatti influenzare profondamente le condizioni di abitabilità
«Per molti di questi pianeti», conclude Kane, «il nostro studio mostra uno scenario sorprendente: se non ruotano abbastanza velocemente, la loro luna finirà per schiantarsi sulla superficie, cambiando il corso della loro evoluzione».
Per saperne di più:
- Leggi su Astrophysical Journal l’articolo “Tidal Demise: The Evolution and Fate of a Hypothetical Venus Moon” di Stephen R. Kane, Franck Selsis, Jérémy Leconte e Sean N. Raymond