19/10/13

Sorella Venere: così uguale, così diversa *

le sorelle gemelle
L'immagine iniziale preparata per la conferenza su Venere che ho tenuto in Piazza Castello a Torino durante il transito del 2004.

 

Mi è stato chiesto di parlare di Venere e lo faccio volentieri, soprattutto per sfatare alcune “leggende” che si sono create su di lei (o lui… dato che è un pianeta?). Leggende che hanno guadagnato consensi proprio perché sembrano perfette per ingigantire la paura del riscaldamento globale terrestre e mostrarci Venere come un incubo sempre più vicino. Le cose sono invece molto diverse. Avrei potuto fare una descrizione molto “tecnica” dell’atmosfera del pianeta gemello (almeno come dimensioni), sciorinando dati e ipotesi sulla sua coltre nuvolosa e sui composti chimici che lo compongono. Ho preferito, per adesso, limitarmi a una visione sommaria, molto approssimativa, ma sufficiente a darle una più giusta collocazione nell’ambito del Sistema Solare.

Ci sarebbe molto da dire su Venere, sulla sua straordinaria atmosfera e sulle nuvole in grado di far piovere composti dello zolfo e causare cento altri  fenomeni degni di un film dell’orrore. Teniamo, però, presente che la storia evolutiva di Venere è ancora ben lontana dall’essere stata chiarita del tutto, soprattutto se si scende nei dettagli. Fermiamoci, allora, ai punti essenziali, più che sufficienti per mostrarci le caratteristiche fondamentali di una sorella così uguale e così diversa. E, soprattutto, per sfatare visoni frutto di una scienza a dir poco approssimativa, fornitaci dai media (più o meno guidati da ignoranza, pressapochismo e da pressioni esterne).

Terra e Venere sono nate come sorelle praticamente gemelle. La differenza di distanza che avevano rispetto al Sole era minima e si sono formate dagli stessi planetesimi primordiali (i mattoni dei pianeti), con lievi variazioni nella composizione chimica. Due pianeti simili come densità e composizione, pronte -teoricamente- a subire un’evoluzione quasi identica. Tuttavia, sappiamo molto bene che se una farfalla batte le ali sull’Himalaya, domani probabilmente pioverà a Milano. Con tutte le esagerazioni semplicistiche che si danno a questo concetto, piccolissime differenze possono veramente causare differenze enormi su tempi più o meno lunghi. In un certo senso, anche l’evoluzione di un pianeta è regolata dal caos e basta una lieve variazione delle condizioni al contorno per fare divergere i risultati finali.

Venere e fratelli rocciosi
Venere e Terra a confronto, con l'aggiunta dei due fratellini minori, Mercurio e Marte. Venere, osservato con il radar, è stato spogliato della sua atmosfera.

Entrambi i pianeti sono nati freddi, come tutti i pianeti (non credete a ciò che spesso viene detto in giro). Chi innesca il riscaldamento prima superficiale e poi interno è da un lato l’enorme caduta di corpi rocciosi e ghiacciati (che liberano energia e producono calore) e, più importante, il decadimento degli elementi radioattivi intrappolati all’interno che velocemente riscaldano il materiale che li contiene. Questo calore si propaga più o meno velocemente verso l’esterno in base al diametro e alla massa del corpo. Essendo formate dello stesso materiale e avendo la stessa massa, la propagazione del calore è stata molto simile sia per la Terra che per Venere. Anche il numero di proiettili vaganti doveva essere equivalente (al limite più intenso su Venere dato che era più vicino al Sole, il grande attrattore). Teniamo, però, presente un fatto che ormai conosciamo molto bene: il Sole era meno caldo di adesso, essendo da poco entrato nella sequenza principale.

Possiamo concludere che per le prime centinaia di milioni di anni i due corpi celesti sembravano proprie due copie quasi perfette. Dopo essersi riscaldati, si stavano raffreddando, raccoglievano acqua dalle comete e dagli asteroidi, dall’interno usciva magma attraverso i vulcani, l’atmosfera originaria (composta solo da idrogeno) era già stata spazzata via dal vento solare molto impetuoso appena la giovane stella era uscita viva e giocosa dalla nube che l’aveva custodita e preparata al contatto con lo spazio esterno. I vulcani, però, riversavano gas pesanti, creando un’atmosfera di seconda generazione ben più resistente alla forza del vento solare, che, oltretutto, era ormai diventato quello di una stella abbastanza matura e consapevole.

A questo punto, inizia una rapida separazione tra le gemelle. Anche se piccola, esiste comunque una differenza di temperatura tra Venere e Terra. Piccola per le prime fasi abbastanza turbolente e agitate, ma abbastanza grande da farsi sentire quando i pianeti cominciano la loro evoluzione più lenta e regolare. Inoltre, la Terra ha fatto una scelta (o -meglio- gli è stata imposta): si è costruito in qualche modo un satellite anomalo, molto grande e molto vicino. Questa presenza diversifica di molto i giochi che le due gemelle esercitano tra loro.

Uno dei “passatempi” preferiti era il cercare di disturbarsi a vicenda, tentando di superare o di avvicinare gli effetti gravitazionali del Sole. Giochi da bambini, ma molto importanti per la vita adulta. Sto parlando degli effetti di marea. Venere era un po’ sfavorita perché la marea solare era più forte (la distanza gioca molto, dato che la marea "va" con il cubo della distanza) e perché la Terra aveva un aiuto non trascurabile da parte della Luna. Non solo il satellite aumentava la massa perturbatrice della Terra, ma l’aiutava a resistere ai disturbi di Venere. Ad esempio, la sua stessa marea vinceva su quella solare e a maggior ragione su quella di Venere.

Qualcuno potrebbe dire: “No, non è giusto! E’ facile vincere in questo modo, con un aiuto esterno”. Avrebbe ragione, ma l’Universo non può fermarsi a vedere se i giochi si svolgono sempre correttamente da un punto di vista etico. Fatto sta che la Terra è riuscita a mantenere una rotazione rapida e legata alla “lunatica” Luna che si stava allontanando da lei, mentre Venere è stata obbligata a rallentare sempre più, a tal punto che la sua rotazione è più lunga della sua rivoluzione.

Non è ben chiaro come (c’entrano di sicuro le risonanze), ma la sua lenta rotazione ha certamente influito sul modo in cui la gemella “sfortunata” riceveva e distribuiva  il calore solare.

In parole povere, cosa stava succedendo sulla crosta dei due pianeti?

Sulla Terra (il Sole era anche meno caldo di adesso) le rocce si solidificavano e creavano ampi bacini pronti ad accogliere l’acqua ghiacciata delle comete e degli asteroidi. L’acqua manteneva tranquillamente il suo stato liquido e aumentava sempre di più. I vulcani sparavano anidride carbonica e azoto verso lo spazio, formando l’atmosfera di seconda generazione. La temperatura era ottimale e un gas pesante come l’anidride carbonica ricadeva al suolo e veniva trattenuto sia dalle rocce stesse sia dagli oceani che si erano formati. Ciò che restava in cielo aveva una giusta densità sia per non fare raffreddare sia per non surriscaldare troppo il pianeta. In quell’ambiente, la vita proliferava e invadeva di ossigeno quel mantello gassoso che la copriva. Poi tutto è diventato più facile e le conseguenze le vediamo ancora oggi.

Su Venere, purtroppo, il raffreddamento procedeva in modo molto più lento, anche se il Sole era meno caldo di adesso. Le rocce rimanevano fluide o -quantomeno- non riuscivano ad accogliere l’acqua che cadeva dallo spazio. L’acqua non è qualcosa che può aspettare molto le decisioni del terreno. Sa passare in fretta da ghiaccio a liquido, ma sa altrettanto bene passare da liquido a gas. Le rocce erano ancora troppo calde? Bene, se ne sarebbe andata come gas nell’atmosfera.

Mai scelta fu più sbagliata. Cominciò, infatti, una lotta terribile tra vento solare e vapore d’acqua. Il primo faceva di tutto per strapparla al pianeta sottostante. Non era facile, ma un po’ alla volta il braccio di ferro venne vinto dalla stella. Nel frattempo, però, quella enorme coltre di gas di acqua bloccava il calore che proveniva dal terreno e che cercava di riversarsi nello spazio. Il terreno già caldo, si riscaldava ancora di più; quel poco di acqua che si era salvata nei punti più freddi si trasformò in gas e contribuì a questo effetto irrefrenabile. L’effetto serra che sulla Terra era comandato da pochi gas e in modo equilibrato, su Venere stava realizzando un vero  massacro termico. La superficie rimaneva ancora fluida e liberava verso l’alto gas di ogni genere. E questi gas non riuscivano a ricadere al suolo, ormai troppo caldo, e vagavano insieme al vapor d’acqua, che intanto stava abbandonando il pianeta. L’atmosfera stava cambiando, ma ormai il destino del pianeta era segnato.

L’effetto serra, dovuto al vapor d’acqua, aveva creato condizioni di temperatura tali da non permettere più all’anidride carbonica di tornare al suolo. Quest’ultima, in grande abbondanza, aveva preso il posto dell’acqua e continuava nella sua opera di “stufa”.  La sua stessa presenza vietava un raffreddamento che avrebbe potuto permetterle di ricadere al suolo. Intanto i vulcani continuavano a sputare gas e ceneri caldissime. Quelle poche forme di vita che forse avevano tentato, malgrado tutto, di nascere nel periodo in cui vi era ancora acqua negli oceani, scomparvero in fretta e non poterono trasformare l’anidride carbonica in ossigeno.

Cosa ci dice questo scenario ben più realistico di quanto si legga qua e là, anche se molto “abbozzato”?  Alcune cose fondamentali:

1)      il riscaldamento parossistico di Venere è stato innescato e portato a valori insostenibili solo e soltanto dall’acqua.

2)      L’anidride carbonica ha da prima aiutato e poi sostituito l’acqua, quando ormai il guaio era stato fatto. Lei si limita a mantenere elevata la temperatura decisa dal vapor d’acqua e dal suo enorme effetto serra.

3)      L’anidride carbonica era obbligata a restare in atmosfera, troppo pesante per essere strappata dal vento solare, ma costretta a vivere in un ambiente troppo caldo per depositarsi al suolo. E poi non serve a nessuno...

4)      Sulla Terra, il vapor d’acqua (il più importante gas serra) era ed è abbastanza limitato (la maggior parte dell’acqua vive sotto forma di liquido negli oceani).

5)      L’anidride carbonica che viene espulsa dai vulcani ricade al suolo, lasciando solo tracce infinitesime in atmosfera. Inoltre, essa è il cibo fondamentale delle piante. In cambio si libera ossigeno, fondamentale per la vita. Il suo effetto serra è ben misera cosa rispetto a quello che vi è su Venere.

6)      L’uomo potrebbe aumentare la quantità di CO2? Sicuramente sì, ma in modo irrisorio rispetto a quanto viene fatto dai vulcani. Quantità che sono, comunque, ancora ben riciclabili dagli organismi e dal suolo stesso, avido di carbonio.

7)      E’ assurdo pensare a una trasformazione della Terra in una Venere2. Manca il vapor d’acqua e nessun effetto serra imposto dall’uomo (sempre che duri e che esista veramente) potrebbe mai trasformare l’acqua degli oceani in gas e innescare la reazione a catena che ci fu su Venere. Non pensiamo di essere così potenti! D’altra parte la fermata del riscaldamento globale da più di 15 anni ci mostra chiaramente che la “nostra” CO2 non influisce assolutamente sulla temperatura. Il petrolio sarà già finito prima che l’anidride carbonica diventi un vero problema per la nostra atmosfera. Ciò non toglie, quindi, che vi sia un gran  bisogno di energie alternative (ma che siano vere e non palliativi, economicamente interessanti solo per pochi... della situazione energetica abbiamo parlato QUI e QUI). Ben altre sono le vere cause delle oscillazioni a breve periodo del clima. Ricordiamoci, ad esempio, che il Sole non è una macchina artificiale, ma ha una sua vita, un suo carattere. Inoltre, non dimentichiamo nemmeno che la Terra subisce ciclicamente drastici raffreddamenti che rimettono molte cose al loro posto. Probabilmente è già iniziato il suo lento viaggio verso la prossima era glaciale...

Tuttavia, non solo l’atmosfera e la crosta superficiale hanno subito un drastico cambiamento di rotta per le due gemelle. I vulcani ci sono stati e forse ci sono ancora su Venere (NEWS! Venere è geologicamente vivo). Quello che manca è, invece, il “lubrificante” per far scorrere le zolle continentali. Detto in parole molto povere, l’acqua terrestre penetra all’interno della crosta e del mantello e rende facile lo spostamento delle zone più superficiali rispetto a quelle fluide sottostanti (la deriva dei continenti o più in  generale i fenomeni tettonici su grande scala). Su Venere l’acqua non c’era nei momenti decisivi, spazzata via dal vento solare, e i movimenti si sono bloccati o non sono mai iniziati, come un motore in cui si sia dimenticato di aggiungere olio lubrificante.

Ci sarebbe da parlare per ore sulle formazioni nuvolose di Venere, sull’abbondanza dei gas rari, sull’importanza dei composti dello zolfo e su tante altre cose. Magari lo faremo in seguito. Tuttavia, ricordiamoci che le magnifiche avventure evolutive non sono solo una prerogativa dei pianeti terrestri, come Marte e Venere. Anche i giganti gassosi hanno i loro segreti e le loro storie fantastiche.

Basti pensare agli oceani di idrogeno liquido e all’idrogeno metallico che contengono Giove e Saturno. Oppure ai venti e ai cicloni quasi perenni che abbelliscono le loro superfici atmosferiche. Un modo magnifico per imparare cosa sia e come agisca il momento angolare. Si potrebbe scrivere un romanzo d’avventure sulla macchia rossa, che non è -ricordiamocelo- solo un “neo” sul volto di una diva, da ammirare e da legare solo alle capacità visive umane e telescopiche. E il celebre esagono di Saturno?

Sperando che non si siano già offesi, prometto di parlarne presto…

 

Ma quello di Venere è un caso "normale" o no?

QUI spieghiamo in modo dettagliato l'importanza dell'effetto serra nell'evoluzione della Terra

NEWS!! E se l'atmosfera di Venere potesse ospitare forme di vita biologica? Parliamone...

 

Questo articolo è stato inserito nella pagina d'archivio "Venere: la dea della bellezza", in "Sistema Solare"

16 commenti

  1. Jacopo

    Bell'articolo Enzo, mi ha chiarito molte cose sul nostro gemello! Ma perchè si continua a vedere la CO2 come il demone più spietato? In fondo è pur sempre fondamentale per la vita! A parte il motivo economico, penso che l'uomo si creda "onnipotente" e che da solo decida il destino della terra.... invece decide solo il destino di se stesso!!!

  2. gioyhofer

    Ciao Enzo,
    grazie mille per il bellissimo articolo. L'ho letto tutto d'un fiato. Erano veramente tante le cose che non sapevo sull'origine di Venere e mi hai aperto un nuovo quadro. Spero che scriverai al più presto altri articoli di Planetologia perchè sono proprio appassionanti... Ci fa anche capire molto bene quanto sia stato fortunata la Terra e quale posizione occupiamo nell'Universo (praticamente inesistente). Ciò non toglie però che non si debba rispettare il nostro pianeta,perchè a perderci non sarebbe altro che la specie umana...
    Grazie ancora
    Giorgia   

  3. davide1334

    bell'articolo enzo, che spiega diverse cose,altro che approssimativo...volevo chiedere: la terra e venere essendo grandi più o meno uguali,immagino che abbiano più o meno la stessa massa,giusto?l'enorme gravità che si percepisce sul suolo venusiano(90 volte quello della terra mi pare) dipende quindi tutta dall'atmosfera? e poi è vero che gira lentissimo su se stesso e nella direzione opposta a tutti gli altri pianeti del sistema solare?quali possibili spiegazioni potrebbero esserci per questa cosa?

  4. caro Davide,

    la gravità è simile; ciò che cambia è la pressione atmosferica... sulla rotazione e rivoluzione ne parleremo tra poco...Venere è in grande spolvero!

     

  5. Andrea I.

    Alla faccia dell'acqua portatrice di vita......!
    Grazie Enzo, davvero molto interessante e avvincente.

  6. foscoul

    Bellissimo articolo Enzo che ha messo chiarezza ed ha aggiunto altri fattori in gioco che ignoravo esempio l'azione dell'acqua sulle zolle continentali.. Wow!! mettendo insieme il tutto,il quadro si fa più chiaro :-D  Pensa così "vicine" così diverse.  :-P  

  7. adriano

    Bellissimo articolo, ho scoperto alcuni aspetti di Venere che ignoravo.  Aspetto con ansia il seguito ed altri articoli di planetologia sul ns. sistema solare.
    Grazie, anche  per il tempo che ci dedichi.

  8. beppe

    Ci sono alcune cose che vorrei chiarire: davvero è l'acqua che ha favorito la tettonica a zolle? Nucleo e mantello di Venere saranno simili a quelli terrestri? 
    Poi vorrei fare una piccola notazione da "chimico" il calore di fusione è decisamente più piccolo del calore di vaporizzazione, meno male! ci permette di mangiare la pasta e la polenta! (ma questo è un altro discorso) :mrgreen:  

  9. Mario Fiori

    Complimenti Enzo ed inoltre sono d'accordo con Jacopo su l'uomo e a sua cosiddetta "onnipotenza".
    Si infittisce il "mistero" dell'acqua :portatrice di vita ma anche di morte, grande decisore nell'Universo. Magari ne parliamo anche se non voglio metterti troppa carne al fuoco. Facciamola questa carrellata   sui fantastici fratelli, parenti ed amici del Sistema Solare, non vedo l'ora di conoscere, in modo semplice ed efficace, il nostro "fratellastro" Marte, perché qui gioca molto le dimensioni, la gravità, più che la conformazione, o forse sbaglio carissimo Enzo

  10. caro Beppe,

    eccomi Beppe,

    le somiglianze in termini di dimensioni e di densità fanno pensare che i due pianeti possano avere una struttura interna simile: nucleo, mantello, crosta. Potrebbe darsi che il nucleo sia parzialmente liquido e quindi che non riesca a mantenere  un campo magnetico.  Ma è ancora tutto moltop aleatorio...

    In realtà, la mancanza di tettonica a placche sembra proprio dovuta all'acqua, che causa viscosità maggiore e maggiore aggregazione tra mantello e crosta.

     

  11. hai perfettamente ragione Mario...

     

  12. alexander

    Insomma, credo che venere ci stia dando una triste anteprima di come sarà la terra quando il sole si avvicinerà ad uscire dalla sequenza principale!  :(
    Che triste fine per il pianeta azzurro, e il peggio dovrà ancora arrivare con la gigante rossa! :(  

  13. Andrea I.

    Fine? e dove sta scritto? Niente si crea e niente si distrugge.....tutto cambia! Semplicemente diventerá, prima o poi, qualcos'altro :wink:

  14. SVelo

    Grazie per quest'articolo.
    Purtroppo ne ho diversi arretrati e prima che mi rimetta al passo... chissà se ci riuscirò mai :(

  15. AlexanderG

    SVelo, sto messo come te!  8-O

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