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Le nuvole di Venere sembrano innocue, di un giallo pallido che non promette nulla di strano, eppure nascondono qualcosa che gli scienziati inseguono da circa un secolo. Basta cambiare lunghezza d’onda e osservare il pianeta nell’ultravioletto per vedere comparire macchie scure che attraversano lo strato superiore di acido solforico, disegnando strutture che nessuno è ancora riuscito a spiegare. Il responsabile ha persino un nome provvisorio, l’assorbitore sconosciuto, e ora un gruppo internazionale di ricercatori ha stabilito per la prima volta quanto forte debba essere la sua capacità di assorbire la luce.
Lo studio, pubblicato su Astrobiology, ha affrontato il problema con un ribaltamento di prospettiva. L’autore principale, Jan Spacek della Foundation for Applied Molecular Evolution negli Stati Uniti, si è chiesto che aspetto avrebbe il materiale delle nubi venusiane se fosse possibile raccoglierlo in una cuvetta da laboratorio e analizzarlo come un liquido vero e proprio. Una distinzione tutt’altro che accademica, perché una nube può apparire completamente diversa dalla sostanza che la compone.
Il trucco ottico che ricorda il fumo di sigaretta
L’esempio scelto dai ricercatori è tanto banale quanto efficace. Il fumo di sigaretta appare bianco perché le sue particelle, più piccole di un micrometro, diffondono la luce in modo estremamente efficiente. Ma se quelle stesse particelle vengono raccolte dentro un contenitore, quello che resta è una sospensione densa di tabacco bruciato, una specie di fanghiglia catramosa. Le nubi venusiane potrebbero seguire lo stesso principio ottico, dato che la distribuzione delle dimensioni delle loro particelle è paragonabile proprio a quella del fumo. Tradotto, un pianeta che da lontano sembra giallo pallido potrebbe contenere goccioline di un liquido sorprendentemente scuro.
Per arrivare a un numero, il team ha unito le osservazioni di Venere a un modello di trasferimento radiativo, cioè uno strumento che segue il percorso della luce mentre viene diffusa e assorbita più volte dalle goccioline e dalle molecole atmosferiche. Yeon Joo Lee, del Planetary Atmospheres Group dell’Institute for Basic Science in Corea del Sud, ha curato questa parte del lavoro e spiega il nodo centrale: le particelle di Venere diffondono la luce solare in modo talmente efficiente che la luminosità vista dallo spazio non può essere confrontata direttamente con l’assorbimento misurato in laboratorio. Tenendo conto di diffusione e assorbimento, però, il modello permette di risalire a quanto debba assorbire il liquido stesso.
Il risultato è impegnativo. Nell’intervallo di lunghezze d’onda considerato, tra 365 e 455 nanometri, il coefficiente di assorbimento richiesto tocca circa 1.278 cm-1 a 375 nanometri. Significa che l’assorbitore sconosciuto deve essere straordinariamente efficace, oppure presente in concentrazioni altissime dentro le goccioline, o entrambe le cose insieme.
Molecole organiche, ma attenzione al significato
Una delle famiglie di sostanze capaci di un assorbimento così intenso è quella delle molecole organiche coniugate. Qui organico vuol dire semplicemente a base di carbonio e non implica in alcun modo un’origine biologica. Per composti con una capacità di assorbimento simile a quella dei pigmenti porfirinoidi più efficienti, la concentrazione necessaria sarebbe di circa 10 grammi per litro. I ricercatori chiariscono che non stanno tirando in ballo clorofilla, eme o qualsiasi altro pigmento biologico: servono solo come termini di paragone familiari.
C’è poi un indizio nella forma dello spettro. I composti organici semplici immersi in acido solforico concentrato tendono a reagire formando miscele scure e chimicamente complesse, simili al catrame, che però assorbono la luce in modo ampio su tutto il visibile e appaiono marroni o nere. Su Venere succede altro, con un assorbimento che cala bruscamente tra 365 e 455 nanometri. Secondo Spacek, un profilo così netto è compatibile con un assorbitore chimicamente definito, capace di resistere alla trasformazione in quella poltiglia catramosa.
Il mistero si restringe e si complica
Il paradosso lo riassume Janusz J. Petkowski della Wroclaw University of Science and Technology: aggiungendo vincoli, il mistero di Venere è diventato ancora più intrigante. Anche le spiegazioni inorganiche faticano, come osserva Paul B. Rimmer dell’Università di Cambridge, perché molti candidati proposti dovrebbero essere presenti in quantità enormi per reggere il confronto.
Nulla di tutto questo dimostra che esista vita nelle nubi venusiane. Il lavoro definisce piuttosto i requisiti quantitativi che qualsiasi materiale candidato deve rispettare, dall’efficienza di assorbimento alla distribuzione in atmosfera. L’iniziativa Morning Star Missions to Venus sta sviluppando tecniche di analisi in situ, tra cui un nefelometro ad autofluorescenza pensato per cercare la fluorescenza associata alle molecole organiche nelle particelle delle nubi, previsto per una missione di Rocket Lab verso Venere.
Fonte: TecnoAndroid
