Un'immagine dei cloudtops di Venere fotografati dallo strumento a ultravioletti di Akatsuki nel 2019.
(Immagine: © Planet-C Project Team)
Per decenni, gli scienziati hanno sospettato che i bulloni dell'elettricità pulsassero attraverso lo spesso atmosfera di Venere, forse luccicando sulle nuvole acide del mondo.
Scorci allettanti hanno mantenuto le loro speranze, ma tutti sono suggerimenti. Gli scienziati hanno bisogno di segni più definitivi, che rimangono inafferrabili anche per tre anni nell'orbita del nostro cacciatore di fulmini dedicata pianeta quasi gemello. È la realtà lenta, frustrante e confusa della scienza che spesso sfugge alla storia delle scoperte.
"Quando leggi i libri di storia, tutto sembra un po 'come un cruciverba: sai, qualcuno è arrivato e ha misurato questo e ha trovato tutto questo adatto", Ralph Lorenz, uno scienziato planetario del Applied Physics Laboratory della Johns Hopkins University e autore principale di un nuovo articolo sulle osservazioni di quel fulmine dedicato su Venere, ha detto a Space.com. "È davvero molto più simile a una storia poliziesca, in cui il detective sta ricevendo questa testimonianza da questa persona e questa testimonianza da quella persona."
E finora, quel detective non sta facendo molti progressi per risolvere il caso. "È impossibile prendere tutte le osservazioni riportate al valore nominale e darle un senso", ha detto Lorenz. Niente si aggiunge.
Tutte le possibili osservazioni sui fulmini fino ad oggi sono, nella migliore delle ipotesi, circostanziali. La sonda Venera 9 dell'Unione Sovietica vide un bagliore che avrebbe potuto essere una macchia di vernice. Qualche tempo dopo Sonde Venera portava rivelatori di fulmini, ma i loro dati non corrispondono a ciò che gli scienziati si aspetterebbero. Gli astronomi che hanno usato un telescopio in Arizona nel 1993 hanno notato una serie di lampi, anche se anche questi non hanno molto senso. Una serie di impulsi magnetici visti dall'Agenzia spaziale europea Venus Express avrebbe potuto essere creato da qualche altro fenomeno.
Anche un attento esperimento condotto dalla missione Cassini della NASA prima del suo lungo viaggio verso Saturno ha provocato maggiore confusione. L'astronave trasportava un rilevatore radio e doveva comunque sorvolare Terra e Venere per raggiungere il suo obiettivo. Ma mentre lo strumento ha raccolto più di mille lampi sulla Terra, non ha catturato nessuno su Venere.
accedere Akatsuki, una missione orbiter giapponese per scrutare il nostro vicino ben protetto. La navicella spaziale è stata lanciata nel 2010, ma mesi dopo, l'ustione che doveva mettere in orbita la sonda attorno a Venere si è conclusa presto, bloccando il veicolo nello spazio. Cinque anni dopo, era galleggiato abbastanza vicino da fare un altro tentativo di orbitare, che è riuscito. Ma l'astronave non è riuscita a raggiungere la sua orbita originale e ora gira intorno al pianeta a una distanza maggiore del previsto.
Ciò è particolarmente impegnativo per la fotocamera lampo, che ora può raccogliere dati a un decimo di ciò che lo strumento avrebbe potuto realizzare se l'arrivo del veicolo spaziale fosse andato liscio. Tutto detto, I guai di Akatsuki ciò ha significato che la fotocamera lampo ha raccolto solo circa 17 ore di dati.
Ma in tutte quelle ore, Lorenz e i suoi coautori hanno notato zero lampi. Lo stesso strumento che raccoglieva gli stessi dati sulla Terra avrebbe visto centinaia, ha detto. Ma a Venere, zilch. Non uno solo. (La ricerca è descritta in un articolo pubblicato il 3 luglio sulla rivista Geophysical Research Letters.)
Invece di una soluzione, gli scienziati hanno avuto un puzzle più complicato.
"Se non vedi alcun lampo, ciò non significa che non ci siano lampi; potrebbe significare che ce ne sono alcuni e te li sei persi", Karen Aplin, un fisico dell'Università di Bristol in Inghilterra che studia planetario fulmine ma non è stato coinvolto nella nuova ricerca, ha detto a Space.com. "Stanno dicendo che forse non c'è un fulmine, o forse il lampo è davvero raggruppato da qualche parte, o è molto raro e succede a raffiche e non è ancora successo di vederlo. E stanno suggerendo che queste rilevazioni radio potrebbero essere causato da qualcosa di diverso dai fulmini - quindi sembrano in qualche modo lampi ma potrebbero non esserlo. "
Venere non è l'unico posto in cui il fulmine è stato un bersaglio sfuggente. Aplin ha affermato che gli scienziati credono che più pianeti nel nostro sistema solare non sfoggino questi abbaglianti elettrici. La Terra, ovviamente, è la più facile da studiare. Ma le missioni come la Sonde Voyager e Galileo vide un fulmine su Giove e Saturno. Su entrambi i giganti gassosi, le atmosfere contengono abbastanza vapore acqueo da ospitare fulmini più o meno terrestri.
Anche Urano e Nettuno sembrano brillare, anche se gli scienziati hanno dati da un solo veicolo spaziale in queste posizioni, la sonda Voyager 2. Questi giganti di ghiaccio remoti sono troppo poco compresi perché gli scienziati possano azzardare un'ipotesi precisa Come tali lampi potrebbero verificarsi.
Anche Marte è sospettato di ospitare un fulmine, sebbene sia altrettanto sfuggente come la sua controparte venusiana. Gli scienziati credono Fulmine pianeta rosso - se esistesse - sarebbe guidato da particelle di polvere che si sfregano l'una contro l'altra nel vento, un imitazione ultraterrena del lampo vulcanico che si forma in nuvole di particelle di roccia espulse da un'eruzione qui sulla Terra.
Gli scienziati hanno già percorso questa strana strada senza fulmini prima, sulla più grande luna di Saturno, Titano. Quando l'Agenzia spaziale europea stava costruendo la sua Sonda Titan, temevano che avrebbe dovuto spostarsi tra i fulmini, ma la caccia a un tale fenomeno si è rivelata vuota. "Titano è un altro di questi luoghi in cui, dopo lunghi e approfonditi studi, ora abbiamo limiti superiori piuttosto severi sulla quantità di attività dei fulmini", ha detto Lorenz. "Non possiamo dire che non accada, ma non l'abbiamo visto accadere."
Ma mentre Venere rispecchia la Terra in molti modi inquietanti, i suoi fulmini sono più difficili da spiegare, poiché la sua atmosfera è completamente diversa, costituita prevalentemente da acido solforico, che non può contenere una carica elettrica, ha detto Aplin. "Una delle cose sui fulmini di Venere è che non capiamo come sarebbe generato."
Non sapere come si formerà rende anche più difficile prevedere dove cercare. E i fulmini non sono necessariamente distribuiti uniformemente nel tempo e nello spazio. Sulla Terra, ad esempio, i fulmini sono più comuni nel pomeriggio e sulla terra. Gli scienziati non hanno stabilito una connessione equivalente su Venere, ma Lorenz ha affermato che un'ipotesi è che i fulmini potrebbero essere più comuni al crepuscolo, poiché le nuvole si raffreddano e su una catena montuosa, che i dati di Akatsuki hanno già dimostrato possono creare un altro fenomeno atmosferico chiamato un onda d'arco. Il risultato sarebbero flash molto concentrati nel tempo e nello spazio - e ciò significa che è difficile da individuare.
Gli scienziati non stanno cercando di rintracciare i fulmini solo per determinare quale destinazione del sistema solare sia più vistosa: i fulmini sono legati a una serie di caratteristiche atmosferiche che gli scienziati vogliono comprendere meglio sui mondi intorno a noi. "Se rilevi un fulmine puoi usarlo per dedurre altre proprietà del pianeta e della sua atmosfera", ha detto Aplin. "È una cosa abbastanza utile da misurare perché ti dirà diverse cose contemporaneamente".
Una di queste cose è quanto sia sicuro esplorare il mondo. "È un pericolo, quindi vuoi sapere se c'è un fulmine da qualche parte perché potrebbe zappare il tuo veicolo spaziale o potrebbe zappare i tuoi astronauti e può fare cose come spegnere i sistemi di alimentazione", ha detto Aplin.
E la praticità non è l'unica motivazione: gli scienziati hanno cercato di capire come, e con quale frequenza, la vita sorse il sospetto che l'energia e la chimica del fulmine potessero svolgere un ruolo vitale nell'evocare la vita dalla geologia. "Il fulmine potrebbe essere correlato alle origini della vita", ha detto Aplin. "Il lampo porta energia in un sistema che potrebbe essere implicato nella vita che si sta formando alla fine."
Almeno a Venere, solo il tempo contiene gli indizi di cui gli scienziati hanno bisogno per risolvere l'enigma. Akatsuki rimane nella sua orbita più lunga del previsto, lampo pronto. Forse un altro veicolo spaziale seguirà presto la sua scia. Lorenz ha suggerito che una futura missione potrebbe trasportare un trio di rivelatori di fulmini basati su radio, che consentirebbe agli scienziati di localizzare eventuali lampi che hanno misurato, nonché strumenti sintonizzati sul campo elettromagnetico del pianeta.
Più praticamente, alcune delle prove circostanziali per i fulmini Venere nasce da osservazioni fatte da telescopi basati proprio qui sulla Terra, e tale lavoro potrebbe finire per risolvere il mistero. Ma potrebbe anche essere una caccia all'oca selvatica che termina con nulla da mostrare per questo.
Quella caccia all'oca potrebbe essersi già dispiegata, forse anche più volte, senza che gli scienziati conoscessero le vane ricerche dei loro colleghi. "Ottieni questa cosa che le persone non sono troppo entusiaste di pubblicare esperimenti 'senza successo'", ha detto Aplin. "Quindi potrebbe essere che la gente abbia guardato e non abbia visto nulla e non l'abbia pubblicato."
Forse è qui che Lorenz e i suoi coautori hanno fatto veramente un passo avanti: pubblicando il loro narrativa lampo, nonostante si concluda con un enigma continuo, senza la necessità di legare le cose in sospeso che i romanzi gialli offrono così tanta soddisfazione.
E dopotutto, c'è sempre la possibilità che la scena del detective che espone gli indizi mancanti che hanno dato via tutto possa ancora arrivare, un giorno o l'altro.
"Questo è in molti modi un risultato poco entusiasmante, che non abbiamo rilevato flash ottici", ha detto Lorenz. "È possibile che Akatsuki sia stato solo sfortunato e la prossima volta che osserveremo in realtà rileggeremo centinaia di lampi, e sarebbe molto eccitante."
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Nota dell'editore: Questo articolo è stato aggiornato per includere un collegamento al documento di ricerca. Manda un'email a Meghan Bartels a [email protected] o seguila @meghanbartels. Seguici su Twitter @Spacedotcom e via Facebook.
