The Lab: le acque di Venere

Il titolare della nostra rubrica scientifica, Marco Lazzara, ci porta questa volta su Venere a scoprire che non è tutto come sembra…

“E tutto cresce, e tutto sorge. – Venere, oh dea!” (Arthur Rimbaud)

Acqua su Venere
Secondo una vecchia credenza un tempo molto radicata, Venere è un pianeta ricco di acque. Ne era convinto Svante Arrhenius (Premio Nobel per la Chimica nel 1903) che riteneva che le nubi nell’atmosfera di Venere fossero vapore acqueo, e ipotizzava perciò che gran parte della sua superficie fosse paludosa. In molti vecchi racconti di fantascienza (mi vengono in mente per esempio “Un Posto Acquitrinoso” di Isaac Asimov, “Pioggia Senza Fine” e “Tutta l’Estate in un Giorno” di Ray Bradbury) è perciò presente questa convinzione.
Niente di più sbagliato. Le sonde inviate nel 1967 hanno stabilito che le nubi sono in realtà di acido solforico e che su Venere l’acqua è praticamente assente. Ma in effetti non è sempre stato così. Si ipotizza che un tempo su Venere ci fossero mari e oceani di acqua.
Ma che fine hanno fatto allora? La maggiore vicinanza al Sole rispetto alla Terra ha fatto sì che l’acqua evaporasse. L’acqua, come l’anidride carbonica, è  un gas serra, ovvero dà luogo all’effetto serra.


Effetto serra
Sfatiamo un mito: senza l’effetto serra non ci sarebbe stata la vita sul nostro pianeta.
Il Sole ci invia la sua radiazione luminosa. Essa è divisa in una serie di zone, che si differenziano non solo per l’energia che esse hanno, ma anche per il modo con cui queste interagiscono con la materia. Nel caso dell’effetto serra dobbiamo concentrarci su quella porzione chiamata infrarosso, il cui effetto sulla materia è quello di far vibrare le molecole. Le molecole vibrano e rilasciano l’energia assorbita sotto forma di calore. Il risultato è perciò un aumento della temperatura.
Non tutte le molecole possono assorbire la radiazione infrarossa: possono solo quelle che hanno certe caratteristiche chimiche. Dei gas presenti in atmosfera, acqua e anidride carbonica possono, mentre ossigeno e azoto no.
L’effetto serra è stato una condizione fondamentale per lo sviluppo della vita sul nostro pianeta: senza di esso la temperatura superficiale media della Terra sarebbe di circa -18 °C. Il problema sorge quando in atmosfera c’è una concentrazione di gas serra troppo elevata, anidride carbonica, proveniente dai processi di combustione dei motori a benzina, e inquinanti organici, che innalzano eccessivamente la temperatura.

Torniamo su Venere
L’acqua presente nelle nubi ha dato effetto serra, col risultato di produrre grandi quantità di calore, che alzando la temperatura hanno fatto evaporare ulteriormente acqua continuando ad incrementare sempre più l’effetto serra. Tutta questa energia termica ha permesso di far avvenire una reazione non-spontanea, ovvero la decomposizione dell’acqua, che si è scissa in idrogeno e ossigeno gassosi.
L’idrogeno è troppo leggero per essere trattenuto da un pianeta dalla massa così piccola come è Venere, ed è rimasto il solo ossigeno, che combinandosi con il carbonio presente sulla superficie del pianeta, ha prodotto anidride carbonica, la quale ha riiniziato il ciclo dell’effetto serra.
L’atmosfera di Venere è composta per il 96% di anidride carbonica, perciò è il pianeta dove è presente l’effetto serra più massivo di tutto il Sistema Solare: la sua temperatura superficiale media è infatti di 464 °C.

Come sempre sono a vostra disposizione per eventuali dubbi/chiarimenti/osservazioni.
“È molto semplice. Dunque: trenta dì conta novem… no! Né di Venere né di Marte; non ci sto!” (Lewis Carroll, Alice nel Paese delle Meraviglie)

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