In preparazione la prossima missione su Venere

Presso il Jet Propulsion Laboratory della NASA si sta lavorando per mettere a punto la missione VERITAS, il cui obiettivo è quello di indagare sulla struttura interna di Venere

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Immaginiamo la Terra. Adesso riempiamo i cieli con nuvole di acido solforico spesse, che oscurano il cielo; facciamo bollire gli oceani aumentando la temperatura fino a 500° C, e si aumenti la pressione dell’aria così tanto da far appiattire ogni oggetto come un pancake. Queste sono le condizioni in cui si presenta Venere, un pianeta roccioso di dimensioni simili alla Terra, ma completamente differente per atri aspetti.

La differente evoluzione che caratterizza questi pianeti fratelli è stata, per decenni, oggetto di una rilevante ricerca scientifica, e attualmente è stata progettata una missione, denominata VERITAS, il cui obiettivo è quello di fornire delle risposte adeguate, trasformando la nostra conoscenza della geodinamica interna che determina la forma del pianeta. Questa missione potrebbe fornire degli approfondimenti sull’evoluzione del nostro pianeta e quindi permettere di comprendere meglio i pianeti rocciosi che orbitano attorno ad altre stelle.

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La missione VERITAS – Venus Emissivity, Radio Science, InSAR, Topography And Spectroscopyè fortemente candidata a rientrare del Discovery Program della NASA e sarà gestita dal Jet Propulsion Laboratory della NASA. I partner del progetto sono Lockheed Martin, l’Agenzia Spaziale Italiana, l’Agenzia Spaziale Tedesca e l’Agenzia Spaziale Francese.

Suzanne Smrekar, del Jet Propulsion Laboratory, riferisce che ci troviamo di fronte a questi due corpi planetari – la Terra e Venere – le cui origini sono molto simili, ma che, successivamente, si sono evoluti in maniera estremamente differente; e ancora il motivo di questa differenza non è completamente noto.

L’ultima missione effettuata per studiare la superficie del pianeta, l’astronave Magellano della NASA, si è conclusa nel 1994. Questa missione, se da una parte ha fornito degli indizi rilevanti sulla geologia di Venere, dall’altra non è stata in grado, per difficoltà di natura strumentale, di fornire delle certezze sull’origine di molte delle particolarità della superficie del pianeta.

La missione VERITAS, il cui lancio è previsto per il 2026, orbiterebbe intorno al pianeta e sarebbe in grado di scrutare attraverso lo schermo delle nuvole grazie a un potente e innovativo sistema di radar che può creare delle mappe globali tridimensionali e grazie a un spettrometro del vicino infrarosso per capire di cosa è fatta la superficie. Inoltre, l’insieme della strumentazione di VERITAS sarà in grado di misurare il campo gravitazionale del pianeta per determinare la struttura interna di Venere. Gli strumenti quindi potranno offrire, nello stesso tempo, degli indizi sul passato del pianete e sui processi geologici attuali, dal suo interno fino alla sua superficie.

Una finestra sulla Terra primordiale

Sappiamo che la rigida crosta terrestre che avvolge il nostro pianeta è spezzata in un puzzle di placche che galleggiano sopra il mantello. I moti convettivi che si verificano nel mantello agevolano il moto delle placche superficiali. Quando alcune placche si spostano verso l’interno – un processo chiamato subduzione – esse si fondono, e il processo di degassificazione vulcanica porta al rilascio, nell’atmosfera, di sostanze volatili (come acqua, azotati, anidride carbonica e metano).

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Una più approfondita conoscenza dei processi geologici di Venere – la cui crosta ad alta temperatura può essere considerata simile a quella terrestre, quando le placche stavano iniziando a formarsi – può offrire uno sguardo su come questi processi hanno avuto origine sulla Terra.

Per Joann Stock, professore di geologia e geofisica al Caltech’s Seismological Laboratory di Pasadena, il mistero più grande rimane l’estensione delle strutture di deformazione su Venere – aree di roccia sotto la superficie che si sono aggregate a seguito di un’enorme pressione geologica – che dovranno essere oggetto di studio per comprendere la natura dell’attività tettonica sul pianeta.

Grazie alla produzione di mappe topografiche tridimensionali ad alta risoluzione, VERITAS potrà mettere a fuoco delle strutture troppo piccole per essere rilevate dalle missioni precedenti. Queste strutture potrebbero includere una topografia in rilievo su entrambi i lati di una faglia, come per esempio la Faglia di Sant’Andrea, che rappresenta un indicatore di maggiore attività tettonica. Il sistema VERITAS andrà a cercare una faglia attiva della superficie utilizzando, per la prima volta al di fuori della Terra, quelle che vengono chiamate mappe di deformazione interferometrica.

Inoltre, VERITAS andrà a studiare delle ampie strutture di deformazione chiamate tessere. Queste configurazioni a forma di plateau potrebbero essere analoghe ai continenti della Terra. Una teoria prevalente assume che i continenti della Terra si siano formati quando la crosta oceanica ricca di ferro ha effettuato una subduzione e si è fusa in presenza di acqua, producendo ingenti volumi di una crosta nuova, meno ricca di ferro che è cresciuta sopra gli oceani.

Per determinare se il plateau tessera di Venere si è formato nello stesso modo dei continenti della Terra, VERITAS costruirà le prime mappe globali multispettrali della composizione superficiale di Venere. Se la loro composizione ricorda quella della crosta continentale, sarà possibile ottenere informazioni anche sul passato, maggiormente umido, di Venere.

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Un mondo vulcanico

Sulla Terra, tettonica delle placche e vulcanismo sono strettamente collegati. Ma cosa accade su Venere?

Uno dei membri del progetto VERITAS, Jennifer Whitten, afferma che determinare se su Venere sia in corso un’attività vulcanica e quali siano i processi che la governano, è certamente una delle più interessanti domande a cui la comunità scientifica vorrebbe dare una risposta.

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Utilizzando il suo spettrometro, VERITAS determinerà quali rocce si sono formate recentemente a seguito di eruzione magmatica, prima che le interazioni con l’atmosfera riuscissero a modificare la loro composizione chimica. In aggiunta, lo spettrometro cercherà dei punti di accesso da eruzioni attive, mentre lo strumento radar effettuerà delle ricerche sulle faglie attive, che sono un’indicazione dell’attività tettonica.

Per conoscere i vulcani di Venere e i processi geofisici che li determinano, gli scienziati potrebbero anche misurare il loro impatto sul clima del pianeta e, forse, rispondere a un’altra domanda: l’interno del pianeta contiene ancora grandi quantità di acqua come la Terra?

Rendere i pianeti abitabili

La tettonica delle placche e il vulcanismo non inficiano sulla forma che acquisisce un pianeta; esse sono più legate all’abitabilità di un pianeta. La tettonica delle placche incide fortemente sul clima della Terra a lungo termine, influenzando i processi che mantengono in equilibrio l’atmosfera: il vulcanismo, che rilascia sostanze volatili nell’atmosfera, e la subduzione, che rimette queste sostanze volatili all’interno della Terra. Inoltre, la formazione e l’erosione dei continenti della Terra hanno una maggiore influenza sulla composizione degli oceani e dell’atmosfera. Insieme, questi processi forniscono un clima abitabile per permettere alla vita di progredire.

Ma qual’è il delicato bilancio geodinamico che alla fine rende un pianeta abitabile? La risposta potrebbe essere data dalla comprensione della natura delle migliaia di esopianeti che orbitano attorno ad altre stelle piuttosto che attorno al Sole.

Per scoprire i misteri di Venere è necessario andare a guardare all’interno del pianeta. Il pianete Venere e la Terra sono effettivamente così diversi? O le loro differenze sono solo di natura estetica? La risposta a questa domanda rappresenta una chiave importante per comprendere cosa possa rendere abitabili gli altri pianeti rocciosi, permettendone l’evoluzione della vita.

Fonte: JPL