Vista prospettica tridimensionale generata al computer della superficie di Venere. Crediti: Nasa/Jpl-Caltech
In un articolo pubblicato su Nature Astronomy, un team di scienziati guidato da ricercatori della Brown University descrive l’utilizzo dei dati atmosferici di Venere e della modellazione computerizzata per dimostrare che la composizione dell’attuale atmosfera del pianeta e la pressione superficiale sarebbero state possibili solo come risultato di una primitiva forma di tettonica a placche, un processo fondamentale per la vita che coinvolge più placche continentali che si spingono, si tirano e scivolano l’una sotto l’altra.
Sulla Terra, questo processo si è intensificato nel corso di miliardi di anni, formando nuovi continenti e montagne e portando a reazioni chimiche che hanno stabilizzato la temperatura superficiale del pianeta, creando un ambiente più favorevole allo sviluppo della vita.
Venere, d’altra parte – il mondo più vicino alla Terra, nonché pianeta gemello – è andato nella direzione opposta e oggi ha temperature superficiali abbastanza calde da sciogliere il piombo. Una spiegazione è che si è sempre pensato che il pianeta avesse quello che è noto come un “coperchio stagnante”, una singola placca tettonica soggetta a un minimo di cedimento, movimento e gas rilasciati nell’atmosfera.
Il nuovo studio presuppone che non sia sempre stato così. Per tenere conto dell’abbondanza d’azoto e anidride carbonica presenti nella sua atmosfera, i ricercatori concludono che qualche tempo dopo la formazione del pianeta – circa 4,5-3,5 miliardi di anni fa – Venere deve aver avuto una tettonica a placche. L’articolo suggerisce che questo primo movimento tettonico, come sulla Terra, sarebbe stato limitato in termini di numero di placche in movimento e suggerisce anche di quanto si sarebbero spostate. Insomma, la stessa cosa che è successa sulla Terra, secondo gli autori, sarebbe accaduta anche su Venere. Contemporaneamente.
Questo rafforza la possibilità della vita microbica sull’antico Venere e mostra che a un certo punto i due pianeti – che si trovano nello stesso “quartiere” solare, hanno all’incirca le stesse dimensioni e hanno la stessa massa, densità e volume – erano più simili di quanto si pensasse in precedenza. Prima di prendere strade molto diverse.
Il lavoro evidenzia anche la possibilità che la tettonica a placche sui pianeti possa semplicemente dipendere dai tempi – e quindi, anche la vita stessa. «Finora abbiamo pensato allo stato tettonico in termini binari: o è vero o è falso, ed è vero o falso per tutta la durata del pianeta», spiega il coautore Alexander Evans. «Il nuovo studio suggerisce che i pianeti possano entrare e uscire da diversi stati tettonici e che questo potrebbe effettivamente essere abbastanza comune. La Terra potrebbe essere l’anomalia. Ciò significa anche che potremmo avere pianeti che entrano ed escono dall’abitabilità anziché essere semplicemente abitabili».
Secondo lo studio, questo concetto sarà di fondamentale importanza per comprendere le lune vicine – come Europa, che ha dimostrato di avere una tettonica a placche simile a quella terrestre – e gli esopianeti distanti.
Nonostante Venere sia una terra desolata e rovente, il pianeta viene spesso definito gemello della Terra a causa delle somiglianze in termini di dimensioni, massa, densità e volume. Crediti: Nasa/Jpl
Inizialmente, l’obiettivo dei ricercatori era quello di trovare un modo per dimostrare che le atmosfere di esopianeti lontani possono essere potenti indicatori della loro storia, dall’inizio. In seguito, hanno deciso di indagare rimanendo molto più vicino a casa. Hanno utilizzato i dati attuali sull’atmosfera di Venere come punto finale dei loro modelli e hanno iniziato supponendo che Venere abbia avuto quel cosiddetto coperchio stagnante durante tutta la sua esistenza. Rapidamente, sono stati in grado di notare che le simulazioni che ricreavano l’attuale atmosfera del pianeta non corrispondevano alla realtà, in termini di quantità di azoto e anidride carbonica presenti nell’atmosfera del pianeta e della conseguente pressione superficiale.
I ricercatori hanno poi simulato cosa sarebbe dovuto accadere sul pianeta per arrivare alla situazione odierna. Alla fine i numeri corrispondevano quasi esattamente quando tenevano conto di un movimento tettonico limitato all’inizio della storia di Venere, seguito dal modello di coperchio stagnante che esiste oggi. «Siamo ancora in questo paradigma in cui utilizziamo le superfici dei pianeti per comprendere la loro storia», afferma Evans. «Noi mostriamo per la prima volta che l’atmosfera potrebbe effettivamente essere il modo migliore per comprendere parte dell’antichissima storia dei pianeti, che spesso non è conservata in superficie».
La prossima missione DaVinci della Nasa, che misurerà i gas nell’atmosfera venusiana, potrebbe aiutare a consolidare i risultati dello studio. Nel frattempo, i ricercatori intendono approfondire una domanda chiave sollevata dallo studio: cosa è successo alla tettonica a placche su Venere? La teoria degli autori suggerisce che il pianeta alla fine sia diventato troppo caldo e la sua atmosfera troppo densa, prosciugando gli ingredienti necessari per il movimento tettonico. «Venere sostanzialmente ha esaurito la sua energia in una certa misura, e questo ha frenato il processo», dice Daniel Ibarra, coautore dell’articolo.
I ricercatori affermano che i dettagli di come ciò sia accaduto potrebbero avere importanti implicazioni per la Terra. «Questo sarà il prossimo passo fondamentale nella comprensione di Venere, della sua evoluzione e, in definitiva, del destino della Terra», conclude Matt Weller, primo autore dello studio. «Quali condizioni ci costringeranno a muoverci lungo una traiettoria simile a quella di Venere, e quali condizioni potrebbero consentire alla Terra di rimanere abitabile?». Un giorno, forse, lo sapremo.
Per saperne di più:
- Leggi su Nature Astronomy l’articolo “Venus’s atmospheric nitrogen explained by ancient plate tectonics” di Matthew B. Weller, Alexander J. Evans, Daniel E. Ibarra e Alexandria V. Johnson