Federal Office of Meteorology and Climatology MeteoSwiss
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05/06/2024 | News release | Distributed by Public on 05/06/2024 08:01
Climatologia del sistema solare: Venere
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Climatologia del sistema solare: Venere
MeteoSvizzera-Blog | 06 maggio 2024
Dopo una prima puntata dedicata a Mercurio, oggi andiamo su Venere, la "gemella infernale" della Terra. Qui non c'è rischio di scottature, ma ricordatevi di mantenervi idratati, farà caldo!
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Dopo la visita a Mercurio, che ci ha mostrato escursioni termiche estreme, immergiamoci oggi nelle nebbie di Venere. Questo pianeta è molto simile al nostro: rispetto alla Terra ha un raggio pari al 95%, una massa dell'82% e una gravità superficiale solo leggermente inferiore a quella terrestre. Si trova a tre quarti della distanza tra la Terra e il Sole e riceve circa un terzo della radiazione solare in più rispetto alla Terra. Queste somiglianze gli sono valse il soprannome di "sorella gemella" della Terra.
È anche un pianeta che ha sempre solleticato la curiosità umana: è l'astro più luminoso del cielo notturno e in molte civiltà vi si trovano riferimenti. Sono state lanciate 28 missioni spaziali per studiarelo, da Venera 1 nel 1961 all'attuale missione Akatsuki. Quattro veicoli spaziali sono già atterrati con successo sulla superficie venusiana, tutti facenti parte del programma Venera dell'URSS. Essi ci hanno fornito le uniche immagini disponibili dalla superficie, che potete vedere qui sotto. Queste sonde hanno anche permesso le uniche analisi del suolo venusiano. Altre missioni hanno rilasciato palloni aerostatici nell'atmosfera venusiana.
Un pianeta che gira al contrario, un'atmosfera densa e turbolenta
Su Venere, un anno dura 225 giorni terrestri e il pianeta ruota su se stesso in 243 giorni. Tuttavia esso non ruota nella stessa direzione degli altri pianeti del sistema solare: il Sole sorge a ovest e tramonta a est. Di conseguenza, la durata del giorno solare, cioè il tempo necessario al Sole per tornare nello stesso punto del cielo, è di "soli" 117 giorni.
Tuttavia, è improbabile che un astronauta possa vedere un'alba venusiana a ovest, perché il pianeta ha un'atmosfera quasi opaca. L'atmosfera venusiana, composta per il 96% da anidride carbonica, è molto più densa di quella terrestre. La pressione al suolo è paragonabile a quella terrestre a 900 metri sott'acqua, creando parecchi problemi ai veicoli spaziali che atterrano sulla superficie (i lander di Venera sono sopravvissuti solo per poche ore e tutti hanno subito gravi malfunzionamenti).
L'atmosfera di Venere è costituita da un primo strato di circa 50 km, relativamente trasparente, contenente principalmente CO2. Al di sopra di questo c'è uno strato di nubi di circa 20 km di spessore. Le nubi sono composte principalmente da acido solforico e da per circa un quarto da acqua; esse conferiscono a Venere il suo aspetto bianco lattiginoso e riflettono la maggior parte dei raggi del Sole. Infatti, il 77% della luce del Sole viene riflessa direttamente (la Terra ne riflette solo il 30%) e una piccola parte della radiazione raggiunge il suolo, mentre il resto viene assorbito lungo il percorso. La luminosità a livello del suolo è quindi quella di una giornata molto nuvolosa sulla Terra. Inoltre, la densità dell'atmosfera provoca una forte rifrazione della luce, limitando la visibilità orizzontale a pochi chilometri.
Un effetto serra estremo in un'atmosfera dinamica
Abbiamo detto che l'atmosfera è costituita principalmente da CO2: questo rende l'effetto serra estremo! Mentre sulla Terra l'effetto serra provoca un aumento di 33°C (rispetto alla temperatura che la Terra avrebbe senza atmosfera), su Venere si parla di diverse centinaia di gradi e la temperatura media della superficie è di 460°C, il che lo rende il pianeta più caldo del sistema solare.
L'effetto serra di Venere ha un altro grande impatto. Sebbene la notte duri 2 mesi terrestri, le temperature superficiali di Venere variano in ogni punto solo tra i 445°C e i 480°C, e la differenza è dovuta principalmente alle differenze di altitudine.
La circolazione atmosferica è molto dinamica su Venere. A causa di una forte convezione, celle di circolazione si formano nell'alta atmosfera dall'equatore ai poli. Questo sistema ruota intorno al pianeta in direzione est-ovest a una velocità piuttosto elevata. I venti d'alta quota raggiungono i 350 km/h, rendendo piuttosto difficile l'avvicinamento alla superficie. Questi venti sono causati dall'equilibrio tra le differenze di pressione e la forza centrifuga (a differenza della Terra, dove è la forza di Coriolis a svolgere questo ruolo). La velocità di rotazione dei venti non è uniforme ed è maggiore alle medie latitudini. Questa circolazione attiva contribuisce, insieme all'effetto serra, alla temperatura molto uniforme del pianeta. Intorno a ciascun polo ci sono due vortici, come due giganteschi uragani, che ruotano l'uno intorno all'altro.
Più vicino alla superficie, i venti sono abbastanza calmi, dell'ordine di pochi chilometri all'ora. Tuttavia, grazie all'alta densità dell'atmosfera (6% della densità dell'acqua), questi venti agiscono come una lenta corrente marina, in grado di spostare oggetti leggeri. Nelle nubi venusiane si forma una "pioggia" di acido solforico. Queste precipitazioni non raggiungono mai la superficie; formano le cosiddette "virga", cioè evaporano prima di raggiungere il suolo.
Un passato vulcanico turbolento
Sebbene il passato di Venere non sia del tutto noto, alcuni indizi fanno pensare che in precedenza le condizioni fossero più miti. Potrebbe addirittura esserci stata acqua liquida sulla superficie fino a circa 750 milioni di anni fa. In quel periodo, una fase di vulcanismo molto intenso avrebbe completamente rimodellato la superficie del pianeta e rilasciato grandi quantità di CO2 e zolfo nell'atmosfera. L'aumento di CO2 avrebbe potenziato notevolmente l'effetto serra, trasformando un pianeta potenzialmente abitabile nell'"inferno" che vediamo oggi. Su Venere sono visibili numerosi vulcani e gli studi suggeriscono che l'attività vulcanica sia ancora in corso.
Questa ipotesi sulla storia di Venere non è l'unica. Esistono altre ipotesi, come l'aumento della radiazione solare che ha portato al riscaldamento globale, il quale a sua volta ha provocato una retroazione che ha portato l'effetto serra fuori controllo.
Temporali su Venere?
Anche la presenza di temporali su Venere è un mistero che è stato oggetto di dibattito nella comunità scientifica per quasi mezzo secolo. Nel 1978, la sonda Pioneer Venus della NASA entrò in orbita intorno al pianeta. Quasi immediatamente, la sonda iniziò a captare segnali di onde elettromagnetiche chiamati "sibili" a centinaia di chilometri dalla superficie del pianeta. Per molti scienziati, questi segnali ricordavano un fenomeno ben noto sulla Terra: il fulmine. I segnali registrati suggerivano addirittura un'attività elettrica 7 volte superiore a quella terrestre, e non c'era alcuna prova formale che fosse coinvolto un altro fenomeno.
Nel 2021, la sonda Parker Solar Prob, progettata per studiare il Sole, ha effettuato un "flyby" vicino alla superficie di Venere. La sonda ha analizzato questi "sibili" e i risultati hanno mostrato che invece di propagarsi dalla superficie allo spazio, come ci aspetteremmo se fossero prodotti da un fulmine (sì, sulla Terra anche i fulmini si propagano dalla superficie all'atmosfera, contrariamente alle apparenze), si propagano nella direzione opposta! Altre ipotesi, come la disintegrazione di meteoriti nell'atmosfera, potrebbero spiegare questo segnale. La questione rimane tuttora aperta e l'ultimo flyby di Parker Solar Prob su Venere, previsto per novembre di quest'anno, potrebbe contribuire a svelare il mistero.
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