Le Tracce di gas fosfina rilevate su Venere indicano, probabilmente, la presenza di attività vulcanica, secondo quanto riferito in una nuova ricerca della Cornell University.
Lo scorso autunno, un gruppo di ricercatori rivelarono di avere rivelato nell’atmosfera superiore di Venere tracce di fosfina. implicita nella scoperta vi era la sottile possibilità che la fosfina rilevata fosse una firma biologica, nonostante l’inospitale ambiente del pianeta.
Ora gli scienziati della Cornell affermano che l’impronta chimica supporta una scoperta scientifica diversa e importante: una firma geologica che supporta l’esistenza di vulcani esplosivi sul misterioso pianeta.
L’abbondanza di fosfina su Venere dovrebbe essere il risultato di un equilibrio tra la sua produzione e distruzione. La stima del tasso di distruzione in funzione dell’altitudine permette di stimare i tassi di produzione di fosfina necessari per mantenere una concentrazione atmosferica di circa 20 ppb.
L’emissione termica del gas ha un picco a 56 chilometri, con una fascia che si estende da 53 a 61 chilometri circa. Le osservazioni non sono arrivate però a determinare né se è presente a quote più basse, né se vi è un limite superiore (il gas non dovrebbe comunque esistere oltre gli 80 chilometri).
Ad altitudini superiori è probabile che la fosfina venga scomposta in pochi minuti dalle reazioni guidate dalla componente ultravioletta della luce solare. A quote inferiori il metodo di decomposizione prevalente sarebbe invece il calore.
Di conseguenza, il tempo di vita della fosfina dipende da quanto il gas può rimanere in circolo e, secondo i modelli elaborati dagli autori, questo tempo non supera i 1000 anni (perché viene distrutta più rapidamente o perché viene trasportata in una regione in cui le condizioni portano alla sua decomposizione).
Ciò implica che, per spiegare quanto osservato, la fosfina deve essere prodotta alla velocità di milioni di molecole al secondo per centimetro quadrato.
Le quote in cui sembra essere presente il gas sono comprese nella regione temperata dell’atmosfera di Venere (tra i 48 ai 60 chilometri sopra la superficie) dove le temperature variano da 0 a 90 gradi Celsius.
Attività vulcanica esplosiva su Venere
“La fosfina non ci parla della biologia di Venere“, ha detto Jonathan Lunine, professore di scienze fisiche e presidente del dipartimento di astronomia della Cornell. “Ci sta parlando di geologia. La scienza sta indicando un pianeta che ha un vulcanismo esplosivo attivo oggi o lo ha avuto in un passato molto recente”.
Lunine e Ngoc Truong, un dottorando in geologia, sono gli autori dello studio, “Volcanically Extruded Phosphides as an Abiotic Source of Venusian Phosphine“, pubblicato il 12 luglio 2021 in Proceedings of the National Academy of Sciences.
Truong e Lunine sostengono che il vulcanismo è il mezzo attraverso cui la fosfina penetra nell’atmosfera superiore di Venere, dopo aver esaminato le osservazioni dal telescopio James Clerk Maxwell a lunghezza d’onda submillimetrica a terra in cima al Mauna Kea alle Hawaii, e l’Atacama Large Millimeter/submillimeter Array ( ALMA) nel nord del Cile.
Se Venere ha fosfuro – una forma di fosforo presente nel mantello profondo del pianeta – e, se viene portato in superficie in modo esplosivo da un’eruzione vulcanica che lo inietta nell’atmosfera, quei fosfuri possono reagire con l’acido solforico dell’atmosfera venusiana per formare la fosfina, ha detto Truong.
Lunine ha affermato che il loro modello sulla formazione della fosfina “suggerisce il verificarsi di vulcanismo esplosivo“, e “le immagini radar riprese della sonda spaziale Magellan negli anni ’90 mostrano che alcune caratteristiche geologiche potrebbero supportarlo“.
Nel 1978, durante la missione orbitante Pioneer Venus della NASA, gli scienziati hanno scoperto variazioni di anidride solforosa nell’atmosfera superiore di Venere, suggerendo la possibilità di una presenza attiva di un vulcanismo esplosivo, ha detto Truong, simile alla scala dell’eruzione vulcanica del Krakatoa in Indonesia nel 1883.
Ma, ha detto Truong, “confermare il vulcanismo esplosivo su Venere attraverso il gas fosfina è stato totalmente inaspettato“.
Riferimento: 12 July 2021, Proceedings of the National Academy of Sciences.
