I radar analizzano Venere e la sua superficie

L'immagine di alcuni dei cosiddetti "vulcani a frittella" di Venere, ricostruiti al computer dai dati radar della storica sonda Magellan. Un esempio di come i radar ad apertura sintetica (SAR) abbiano rivoluzionato gli studi interplanetari.

Come fotografare un pianeta così caldo e con una pressione atmosferica così alta (circa 90 volte quella terrestre) da non permettere a una sonda di sopravvivere per più di qualche minuto sulla sua superficie? E come realizzarne mappe dall’orbita, penetrando un’atmosfera densissima che ricopre il paesaggio come una coltre assolutamente opaca alle lunghezze d’onda dell’ottico?
Il pianeta in questione è Venere.
E la risposta ai seri problemi degli scienziati si chiama radar. Lo dimostra la preziosa immagine di oggi, che ritrae alcuni dei cosiddetti “vulcani a frittella” del pianeta, ricostruita al computer grazie ai dati raccolti dalla storica sonda Magellan negli anni ’90.

Magellan ha orbitato intorno al pianeta Venere tra il 1990 e il 1994. Nei suoi 4 anni di lavoro, la sonda ha completato la mappatura del 98% della superficie con una risoluzione di circa 100m, producendo quella che è nota come la prima mappa che permette di guardare attraverso le nubi del misterioso pianeta.

Questo obiettivo, fantascientifico fino a quel momento, venne raggiunto tramite l’uso di un Radar ad apertura sintetica, anche detto SAR, uno strumento oggi utilizzato nell’esplorazione planetaria per determinare la topografia e la composizione del suolo e del sottosuolo (come per il radar a bordo della Cassini-Huygens che ha recentemente identificato oceani di metano su Titano; o il radar MARSIS che sta rivelando presenza di ghiaccio nel sottosuolo di Marte). Rimanendo più vicino a noi, i SAR vengono oggi utilizzati anche per osservare la Terra dallo spazio, con applicazioni di tipo geofisico, archeologico e ambientale (come per i satelliti di COSMO-SkyMed, il programma italiano di osservazione della Terra).

Tornando agli anni ’90, grazie alla tecnologia radar, Magellan porta alla luce molte caratteristiche interessanti del pianeta Venere e della sua geologia. Come per esempio i grandi “circular domes” o più prosaicamente “vulcani a frittella”, di cui un esempio è ricostruito in 3D nell’immagine di oggi. Per dare un’idea delle dimensioni, la collina al centro dell’immagine (a falsi colori) misura 35 km di diametro e 750m di altitudine e la sua dimensione verticale è stata esagerata di circa 5 volte per renderla ben visibile. Diversi studi (suffragati anche dai dati della più recente missione Venus Express e dello strumento italiano VIRTIS) suggeriscono che queste strane strutture siano di origine vulcanica, ovvero l’interpretazione venusiana dei più noti vulcani terrestri. La forma è probabilmente imputabile alle condizioni di altissima pressione che, durante l’eruzione, schiaccerebbero al suolo la lava generando la tipica -e quanto mai strana- “frittella”.
I dati della sonda ESA Venus Express mostrano che in sei anni i venti che muovono le nubi di Venere sono passati da 300 a 400 km all'ora. Le cause non sono chiare.

Già sembravano velocissimi sette anni fa, quando la sonda Venus Express raggiunse l’orbita di Venere. Ma da allora i venti che percorrono l’atmosfera del pianeta sono aumentati costantemente, come rivela l’ultima analisi dettagliata dei movimenti delle nuvole condotta proprio da quella stessa missione. Nei sei anni terrestri (corrispondenti a 10 anni venusiani) coperti dall’analisi, la velocità media dei venti misurati sopra le nuvole, a latitudini di 50 gradi sopra e sotto l’equatore, è passata da 300 km all’ora a 400 km all’ora. Lo dimostrano due studi separati, entrambi basati sui dati di Venus Express, pubblicati su Icarus l’uno e su The Journal of Geophysical Research l’altro.

La rapida rotazione dell’atmosfera è una delle caratteristiche più peculiari di Venere: essa fa un giro completo attorno al pianeta in quattro giorni terrestri, mentre la rotazione del pianeta stesso richiede 243 giorni terrestri.

Gli autori dell’articolo su Icarus, guidati da Igor Khatuntsev dello Space Research Institute di Mosca, hanno misurato il movimento delle strutture nuvolose più riconoscibili nelle immagini di Venus Express: un lavoraccio, visto che hanno dovuto seguire a mano, frame per frame oltre 45 000 nuvole (altre 350 000 le hanno fatte tracciare automaticamente da un programma al computer). L’altro gruppo, giapponese, ha utilizzato un diverso sistema di tracciamento delle nuvole per calcolare la velocità dei venti che le spostano. Le due analisi concordano e fissano la velocità media a 400 km all’ora.

“E’ un aumento enorme di velocità che erano già molto alte. Una variazione così grande non si era mai osservata su Venere, e non capiamo perché sia avvenuta” ammette Khatuntsev.

Accanto all’aumento della velocità media sul lungo periodo, gli autori hanno però misurato anche variazioni regolari sul breve termine, dovute alle diverse fasi del giorno, l’altezza del Sole sull’orizzonte e la rotazione del pianeta. In particolare, c’è un’oscillazione regolare che si verifica ogni 4,8 giorni nelle zone equatoriali, probabilmente collegata a onde atmosferiche che si verificano a bassa quota.

A cura di Livia Giacomini-Nicola Nosengo

Fonte:
http://www.sciencedaily.com/releases/2013/06/130627140803.htm