Oltre le nubi di Venere

Con una pressione circa 90 volte quella terrestre ed una temperatura oltre il doppio della nostra, è un inferno di anidride carbonica avvolto da un banco di nubi di acido solforico. In questo articolo approfondiamo quelle che sono le tecniche fondamentali che ci permettono di studiare l’atmosfera che circonda il nostro pianeta gemello, Venere.

L’elevata densità dell’atmosfera venusiana è sempre stata un problema per lo studio da Terra. Già nel 1932 si è scoperta la presenza dell’anidride carbonica tramite l’applicazione delle prime analisi all’infrarosso, sebbene non fosse possibile capire quanta ve ne fosse a causa dello spesso strato di nubi. Negli anni ’50 si comprese l’entità dell’Effetto Serra che porta ad avere l’elevatissima temperatura di 740 K sulla superficie. Solamente in epoca di esplorazione spaziale si è potuto studiare più da vicino questo nostro vicino: Mariner 2, 5 e 10 nel 1962, Pioneer Venus nel 1978, Magellan e Galileo successivamente, le sovietiche Venera 4-16, Vega 1 e 2; in tempi più recenti Venus Express ed Akatsuki, Messenger e BepiColombo. Tutte missioni che più o meno direttamente ci hanno dato la possibilità di dare uno sguardo più approfondito a Venere.

Da Terra

Le tecniche fondamentali che si possono applicare da Terra sono tre: la spettroscopia, la radiometria e l’imaging. Queste tecniche permettono di ottenere informazioni in un grande intervallo di lunghezze d’onda, dall’Ultravioletto al Radio.

La spettroscopia, lo studio della Luce proveniente dal pianeta (quella solare riflessa o quella termica emessa), permette di analizzarne la composizione. Dopo la rivelazione dell’anidride carbonica nel 1932 e poco altro (come rivelazione di ossigeno molecolare) fino agli anni 60, lo sviluppo tecnologico delle tecniche spettroscopiche ha portato ad approfondire molto la composizione dell’atmosfera di Venere, portando alle osservazioni di CO, HCl ed HF.

La radiometria, fornendo la possibilità di penetrare gli strati di nubi, permette di analizzare le particelle più grandi, come ad esempio quelle che costituiscono le nubi ed ha permesso di ottenere le informazioni riguardo la temperatura degli strati più bassi dell’atmosfera.

Le tecniche di imaging, ossia studi visuali fotografici o nell’infrarosso, permettono lo studio della dinamica delle nubi (ad esempio il fatto che gli strati più alti ruotano in circa 4 giorni attorno alla superficie.

Dallo Spazio

Molte delle tecniche applicabili da Terra sono applicabili anche dallo spazio, tramite satelliti orbitanti o durante i flyby delle sonde sul pianeta. La differenza sta nella grandissima risoluzione in più che si ha trovandosi così vicino e nel fatto che da Terra la radiazione venusiana deve necessariamente passare anche attraverso la nostra atmosfera, fornendo un ostacolo in più. Alcune tecniche si possono però applicare solo dallo spazio, come nel caso dell’occultazione radio.

Proprio a causa della trasparenza dell’atmosfera terrestre alle onde radio, generalmente queste frequenze vengono utilizzate per comunicare con le sonde. Si può allora studiare gli effetti sulle radiazioni utilizzate per la comunicazione nel momento in cui la linea di vista che collega la base a Terra e la sonda passa attraverso l’atmosfera, ossia quando la sonda vede la Terra tramontare attraverso l’atmosfera di Venere.

Tra le nubi

Su Venere le sonde possono sopravvivere poco, proprio a causa dell’ambiente estremo in cui vanno a trovarsi, ma comunque un tempo sufficiente per ottenere alcuni dati ottenuti direttamente in loco.

Per analogia con la suddivisione terrestre, su Venere abbiamo una troposfera che si estende dalla superficie ai 65 chilometri di altitudine, una media atmosfera (stratosfera e mesosfera) tra i 65 ed i 95 chilometri ed un’alta atmosfera (termosfera ed esosfera) oltre i 95 chilometri di altitudine.

I palloni atmosferici Vega hanno ad esempio fornito dati sulla media atmosfera, misurandone pressione, temperatura e velocità dei venti. La sonda Venera 3 fu la prima ad atterrare (o meglio, a schiantarsi), sulla superficie di un altro pianeta, ma fu la Venera 4 che per la prima volta inviò a Terra misure atmosferiche ottenute in loco, sebbene questi dati non furono ottenuti fino al livello della superficie. Venera 5 e 6 fecero qualcosa di simile, ma anch’esse si distrussero in volo a causa dell’elevata pressione. Venera 7 e Venera 8 riuscirono invece nell’impresa di inviare dati dalla superficie, fornendo preziose informazioni dirette dell’atmosfera venusiana. A partire dalle sonde del programma Venera, nessun altra sonda artificiale ha toccato il suolo di Venere (dal 1985).

Fonte: Encyclopedia of the Solar System