Venere ha attirato molta attenzione ultimamente, sebbene principalmente nella comunità scientifica, come l'ultimo film di Hollywood sul pianeta è uscito negli anni '60. Ciò è in parte dovuto alla sua drammatica differenza dalla Terra, e cosa potrebbe significare questa differenza per lo studio degli esopianeti. Se riusciamo a capire meglio cosa è successo durante la formazione di Venere per renderlo l'inferno che è oggi, potremmo essere in grado di capire meglio cosa costituisce veramente la zona abitabile attorno ad altre stelle.

Numerosi scienziati planetari si sono concentrati sulla formazione di Venere e sullo sviluppo atmosferico nel recente passato. Ora, un nuovo articolo ipotizza che Venere potrebbe aver avuto acqua liquida sulla sua superficie fino a 1 miliardo di anni fa. E un contributore alla scomparsa di quell'acqua potrebbe essere un improbabile colpevole:Giove.

Ci sono prove che Giove sia effettivamente migrato verso la sua orbita attuale dal sistema solare interno. Teorie come la teoria del Grand Tack o il modello di Nizza mostrano potenziali percorsi per questa migrazione. Quello che il dottor Stephen Kane, uno scienziato planetario alla UC Riverside, e i suoi coautori erano interessati all'effetto che la migrazione avrebbe potuto avere su Venere.

Perciò, hanno simulato centinaia di migliaia di percorsi migratori di Giove durante la formazione del primo sistema solare. C'erano molti scenari di simulazione in cui Venere o uno degli altri pianeti terrestri venivano espulsi dal sistema solare, e quelle corse sono state scartate. Però, c'erano anche numerosi scenari in cui l'orbita di Venere era gravemente colpita. Una misura di un'orbita si chiama eccentricità, che è essenzialmente quanto è ellittica un'orbita. Alcuni dei modelli di migrazione di Giove hanno fatto sì che Venere avesse un'eccentricità 44 volte maggiore della sua orbita effettiva.

Questo è importante perché Venere ha attualmente un'orbita estremamente circolare con una bassa eccentricità. Se i modelli della migrazione di Giove attraverso il primo sistema solare hanno fatto sì che Venere avesse un'elevata eccentricità, dov'è finita quell'eccentricità?

La risposta più intrigante a questa domanda è che è stata inumidita dall'acqua liquida. L'acqua liquida può smorzare le eccentricità orbitali per lunghi periodi di tempo, poiché il suo movimento attorno alla superficie del pianeta lo spinge in uno schema più regolare attraverso un processo chiamato dissipazione delle maree.

Una conseguenza interessante della dissipazione delle maree è che può potenzialmente causare una serra fuori controllo su un pianeta, però, gli autori hanno calcolato che questo molto probabilmente non era il caso di una giovane Venere. Hanno anche escluso un'altra potenziale fonte di un effetto serra incontrollato:la luce solare incidente su un pianeta. Ma i modelli hanno mostrato che mentre la massima luce solare incidente sarebbe aumentata significativamente nel caso di un'orbita altamente ellittica per Venere, probabilmente non era abbastanza per causare da solo un mondo serra.

Però, eccentricità altamente orbitali hanno un altro effetto sull'acqua liquida. Lo fanno scomparire. Questo è un processo in due fasi. Primo, orbite altamente eccentriche causano significativi cambiamenti stagionali, e può congelare l'acqua in formazioni di neve o ghiaccio quando il pianeta è più lontano dalla stella o farla evaporare in nuvole quando il pianeta si avvicina alla stella. Mentre il pianeta è vicino alla stella, è anche soggetto a quantità significativamente aumentate di luce ultravioletta. Questa luce UV ha l'effetto aggiuntivo di scindere le molecole d'acqua, lasciando solo idrogeno elementare e ossigeno. L'idrogeno più leggero può quindi essere facilmente rimosso dall'atmosfera del pianeta dal vento solare, mai essere ricombinato in acqua.

Il vapore acqueo che è stato evaporato nell'atmosfera è in realtà un gas serra più efficace dell'anidride carbonica che è ora presente nell'atmosfera venusiana. Prima che fosse strappato via dalla combinazione di luce UV e vento solare, potrebbe aver potenzialmente causato un periodo noto come "serra umida" sul pianeta. Potrebbe anche aver contribuito all'aumento della CO ₂ nell'atmosfera venusiana, poiché la precipitazione è una componente chiave del ciclo carbonato-silicato, che mantiene l'anidride carbonica intrappolata nelle placche tettoniche della Terra.

Ci sono alcune domande aggiuntive che emergono con queste teorie proposte sull'evoluzione di Venere. Ad esempio, se ci fosse tanta acqua su Venere, dove è andato a finire tutto l'ossigeno quando è stato rimosso dalle molecole d'acqua? Il dottor Kane fa anche parte di un team scientifico che spera di rispondere a questa domanda inviando un lander su Venere nel prossimo futuro per verificare se sulla superficie sono presenti ossidi a cui potrebbe essere stato legato l'ossigeno dei radicali liberi.

Ci sono anche altre potenziali ragioni per lo smorzamento delle eccentricità orbitali di Venere diverse dall'acqua. Una potenziale influenza è la Terra stessa. Per verificare se questo è il caso, i ricercatori sperano di capire di più su quelli che sono conosciuti come cicli di Milankovitch, che sono un modello delle variazioni periodiche dei parametri orbitali della Terra. Se la Terra avesse un effetto smorzante su Venere, l'energia cinetica che sarebbe stata rimossa dal modello orbitale di Venere sarebbe stata assorbita dalla Terra. Questo drammatico cambiamento nell'energia dell'orbita terrestre si sarebbe manifestato in cicli di Milankovitch completamente distorti intorno all'epoca in cui avveniva questo trasferimento di quantità di moto. Sebbene finora non ci siano dati a sostegno di questa teoria, futuri studi sul paleoclima potrebbero far luce sul fatto che la Terra stessa abbia portato via parte dell'eccentricità del suo vicino più prossimo.

Ma la migliore stima per la causa originale di tale eccentricità è ancora la migrazione di Giove. E se la migrazione del gigante gassoso ha spinto Venere nello stato di effetto serra incontrollato di cui soffriva, questo ha implicazioni significative per qualsiasi analogo di Venere che potremmo trovare in orbita attorno ad altre stelle. Man mano che i nostri strumenti per il rilevamento di quegli esopianeti diventano ancora più accurati, è probabile che troveremo molti più pianeti come Venere. Capire cosa, Esattamente, successo all'unico modello per quel tipo di pianeta nel nostro sistema solare diventa molto più importante per comprendere le zone abitabili delle stelle. Con tutto il rinnovato interesse, Venus potrebbe anche attirare l'attenzione di Hollywood in un futuro non troppo lontano.