Sul nostro amato pianeta le precipitazioni possono terrorizzarci quando si scatenano violentemente, altre volte sono accolte con piacere e possono rappresentare la nostra salvezza quando arrivano in un periodo di estrema siccità.  Ma la pioggia o la neve, sono così anche altrove nell’universo?

Breve preambolo: il ciclo idrogeologico terrestre

Ciclo dell’acqua

Ciò che piove viene dal basso. Sembra un paradosso, ma è così. Senza dilungarmi troppo in nozioni scientifiche che tra l’altro meriterebbero di essere approfondite da qualcuno del campo, ci basti sapere che sulla Terra piove acqua perché questa, dai bacini idrici, lentamente evapora (e sublima dalle vette ghiacciate), condensandosi nelle nubi ad una determinata altitudine per poi tornare al suolo in forma di pioggia, grandine, neve, brina.

Questo breve cenno al ciclo idrologico terrestre vi sarà utile per comprendere come sia possibile che su alcuni pianeti ci siano precipitazioni così peculiari!

La pioggia acida di Venere

Venere in una ricostruzione della NASA

Venere è un pianeta del nostro sistema solare tra i più caldi in assoluto, anche più di Mercurio, che è il pianeta più vicino al Sole. Questo perché Venere presenta un atmosfera costituita per oltre il 96,5% da anidride carbonica (CO2) che sappiamo bene essere un gas serra. La densa atmosfera fa si che i raggi solari rimangano intrappolati e sulla superficie si registrino temperatura di circa 460 gradi centigradi. Il restante 3,5% dell’atmosfera invece, è costituito o da azoto. Ma allora, l’acido solforico dove si trova?

Al di sopra dello strato di CO2, ad oltre 50km di altezza, si trovano piccole goccioline di anidride solforosa (SO2) che condensano in grosse nubi e danno luogo alle piogge acide (oltre che a fulmini spettacolari). Tuttavia è inesatto dire che su Venere piove acido solforico: in realtà queste precipitazioni evaporano molto prima di toccare il suolo, intorno ai 25 km di altezza. Inoltre, è stato rilevato che la concentrazione di SO2 nell’atmosfera di Venera è diminuita di più di 10 volte negli ultimi 40 anni, suggerendo che lo zolfo in atmosfera deriva da una pregressa attività vulcanica che ora è estinta. Niente acqua, sulla terra letteralmente un inferno e nei cieli fulmini e piogge acide: di sicuro non sarà una delle prime mete per i futuri turisti spaziali!

Neve multicolore

Immagine di Io, satellite di Giove, ripresa dalla sonda Galileo

Rimanendo nel nostro sistema solare, vi sono due pianeti su cui la neve non è del classico colore bianco. Il più interno dei satelliti di Giove, denominato Io, presenta più di 300 vulcani attivi che proiettano ad oltre 200km di altezza zolfo, anidride solforosa e piroclasti che determinano la caratteristica atmosfera a chiazza al pianeta. In particolare, l’anidride solforosa, sparata ad alta velocità nell’atmosfera, si raffredda e si cristallizza, depositandosi successivamente sulla superficie del pianeta come soffice neve di colore giallo. Alle ampie piane di anidride solforosa congelata si contrappongono i numerosi crateri vulcanici e laghi di lava, presenti soprattutto all’equatore del pianeta.

Anche su Plutone nevica, ma in questo caso si tratta di una neve di color rosa! L’atmosfera di Plutone è costituita principalmente da azoto, monossido di carbonio e metano, che sono gli stessi elementi che compongono la superficie del pianeta. Durante l’orbita intorno al Sole, questi tre elementi si trovano in stati differenti: quando Plutone è lontano dal Sole, l’atmosfera si congela e gli elementi precipitano sotto forma di ghiaccio, quando invece si trova nel punto più vicino al Sole, il ghiaccio sublima diventando gas che ricompone l’atmosfera. La colorazione rosa è data proprio dalla percentuale variabile di metano presente nelle neve plutoniana.

Precipitazioni remunerative

Immagine di Titano in false color, ripresa dalla sonda Cassini

Il titolo è ovviamente scherzoso e si riferisce al fatto che in questo paragrafo ho raccolto le informazioni sui pianeti che hanno una precipitazione che potrebbe essere utile in campo industriale/economico (con molta fantasia). I primi esempi sono Saturno ed il suo satellite Titano, che sono forse i luoghi potenzialmente più ricchi del nostro sistema solare.

Titano presenta alcune similitudini con la Terra: ci sono laghi, oceani, fiumi e piogge con l’unica differenza che l’elemento principale non è l’acqua ma è il metano, che qui si trova in abbondanza in tutti e tre gli stati fisici. L’atmosfera è costituita principalmente da azoto, metano ed etano, è presente l’alternanza delle stagioni ed un ciclo idrogeologico simile a quello terrestre, complice la temperatura sulla superficie del pianeta che è vicina al punto triplo (temperatura a cui un elemento si trova ai tre stati fisici) del metano.

Nemmeno il gigante gassoso Saturno scherza: è probabile infatti che su questo pianeta piovano addirittura diamanti! L’atmosfera di Saturno è composta principalmente da idrogeno (95%), elio (3%) ed in minor misura da altri composti, tra cui il metano. Sembra che sia proprio la presenza di metano, unita all’elevata pressione che si genera nel gigante gassoso, a determinare la formazione dei preziosi cristalli: peccato che questi si fondano prima ancora di toccare terra, dove invece formano veri e propri laghi di carbonio.

Immagine di Saturno, ripresa dalla sonda Voyager 2

Saturno non è l’unico pianeta su cui è probabile che vi sia una pioggia di diamanti: anche Nettuno , un altro gigante gassoso, sembra avere lo stesso tipo di precipitazioni. Questi due pianeti hanno in comune la composizione dell’atmosfera ed un’elevata pressione in grado di scomporre il metano e formare diamanti.

Allontanandoci dal nostro sistema solare, troviamo due pianeti con altrettante precipitazioni preziose: HD 189733b e Ogle-tr-56b. Il primo di questi è stato studiato tramite spettroscopia doppler, i cui dati suggeriscono la presenza di un’atmosfera ricca in particelle di silicati. In aggiunta sul pianeta sono presenti venti che soffiano ad oltre 7000 km/h ed una temperatura di oltre 1000 gradi Celsius, condizioni ideali per far fondere il silicio e formare piccole particelle di vetro che tuttavia, dati i forti venti, “piovono” orizzontalmente. Su Ogle-tr-56b invece si raggiunge una temperatura di oltre 17.000 gradi centigradi, abbastanza alta da fondere metalli. Per questo motivo, gli scienziati ritengono che su questo pianeta possano esserci piogge di metallo fuso, in particolar modo di ferro fuso.

Chissà, magari in un futuro estremamente lontano, ci saranno compagnie spaziali adibite proprio all’estrazione dei preziosi su questi pianeti!

Tutte le immagini presentate in questo post sono sotto licenza CC0 (Pubblico dominio) e possono pertanto essere riutilizzate dai lettori.

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