Con l’eccezione del raro e grande Eureka, la scienza generalmente progredisce a piccoli passi. Tuttavia, quest’ultimo può cancellare completamente ciò che è stato considerato acquisito per decenni. È il caso di uno studio franco-svizzero pubblicato mercoledì 9 agosto naturache, rivedendo la modellazione delle atmosfere dei pianeti rocciosi quando sono carichi di vapore acqueo, riscrive due scenari: l’infanzia di Venere e l’infanzia del lontano futuro della Terra.
Per comprendere l’importanza di questo lavoro, dobbiamo tornare alla nascita del sistema solare, 4,6 miliardi di anni fa. Intorno al sole appena nato, quindi, c’è un disco di gas e polvere. Attraverso un fenomeno noto come “accumulo”, queste particelle si attaccano tra loro, formando piccoli corpi, che a loro volta si aggregano, ecc. Su questi protopianeti l’atmosfera è infernale, perennemente bombardata da asteroidi e riscaldata dalla radioattività delle loro viscere. Se ci concentriamo su Venere e la Terra, gemelli con diametri quasi identici, la temperatura è così alta che i due pianeti sono ricoperti da un oceano globale di magma. Corollario: l’acqua sulla superficie evapora in un’atmosfera pressurizzata e gli scienziati planetari si sono chiesti a lungo cosa succede in questa pentola a pressione.
Tuttavia, come ci ricorda Frank Celsis, direttore della ricerca al CNRS (il laboratorio di astrofisica di Purdue) e primo autore dello studio, “Queste atmosfere spesse sono molto complesse da modellare perché nella parte superiore di esse abbiamo tempi di evoluzione molto brevi, dell’ordine di una frazione di secondo, molto diversi da quelli che troviamo alla base dell’atmosfera”.. Per superare questa difficoltà, nel 1988, l’americano James Casting ipotizzò che queste atmosfere piene di vapore acqueo caldo fossero convettive. Ciò significa che il trasferimento di calore avviene lì attraverso i movimenti delle masse d’aria, come avviene oggi sul nostro pianeta. Come questo modello semplifica la nostra vita, Frank Selcis ammette, Perché se ci diamo una temperatura superficiale, possiamo costruire un’atmosfera passo dopo passo usando un gradiente di colore. Ad esempio, sulla Terra, la temperatura diminuisce di 6,5 gradi Celsius quando si sale di un chilometro.
La simulazione 3D è stata a lungo impossibile da eseguire
Se a questo aggiungiamo il fatto che il vapore acqueo è un gas serra, otteniamo Venere uno scenario della sua giovinezza in cui la temperatura superficiale è rimasta molto alta e la superficie si è sciolta per centinaia di milioni di anni. Più lontano dal Sole, la Terra ha visto la sua temperatura scendere al di sotto di una certa soglia. Quindi l’acqua intrappolata nell’atmosfera si è condensata, creando un vero e proprio diluvio, e ha formato oceani su una solida crosta. Ma questa superficie solida, questo terreno solido, sarà solo fugace. Infatti, tra un miliardo di anni, l’afflusso di energia solare aumenterà gradualmente del 10% rispetto a oggi, gli oceani evaporeranno. Il modello di Kasting prevede quindi un rapido effetto serra che genererebbe temperature tali che un oceano di lava ricoprirebbe ancora una volta la Terra.
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