C'è un problema con Venere. Non sappiamo quanto velocemente ruota. Per una civiltà spaziale come la nostra, questo è un problema.
Misurare la lunghezza del giorno, o la velocità di rotazione, della maggior parte dei corpi è piuttosto semplice. Contrassegna una caratteristica di superficie prominente e indica il tempo necessario per ruotare di 360 gradi. Ma Venere è ricoperta da nuvole spesse. Quelle nuvole gli danno la sua riflettività e la rendono luminosa e evidente nel cielo, ma rendono difficile misurare la lunghezza del giorno di Venere.
Nel 1963, le osservazioni radar dalla Terra hanno trafitto la fitta copertura nuvolosa e misurato la lunghezza del giorno di Venere (LOD). Tali osservazioni hanno fissato il tasso di rotazione a 243,1 giorni. Hanno anche rivelato che Venere ha una rotazione retrograda, il che significa che ruota nella direzione opposta alla Terra e alla maggior parte degli altri pianeti nel Sistema Solare. (Anche Urano ha una rotazione retrograda.)
Non era la fine della misurazione del LOD di Venere. Le successive osservazioni radar hanno prodotto valori diversi, a volte fino a sei minuti. Forse un veicolo spaziale farebbe un lavoro migliore.
Nel 1989, la NASA ha lanciato il veicolo spaziale Magellan. Magellano arrivò a Venere nell'agosto 1990 ed entrò in un'orbita ellittica quasi polare di tre ore. Dopo 487 giorni e quasi 1800 orbite, Magellan completò la sua missione di mappatura e misurò anche il LOD di Venere a 243,0185 giorni, con un'incertezza di nove secondi.
Da allora gli scienziati hanno misurato il tasso di rotazione di Venere e non riescono a ottenere una risposta coerente. Ci sono state diverse spiegazioni proposte per questo, come la resistenza atmosferica dalla densa atmosfera di Venere o la coppia di marea solare. Ma un numero esatto è stato elusivo.
Oltre ad essere nella scomoda posizione di non sapere con quale velocità ruota il nostro vicino vicino, c'è un motivo pratico per voler sapere: atterrare veicoli spaziali lì.
Venere è un luogo inospitale. Le temperature torride e la schiacciante pressione atmosferica hanno limitato l'esplorazione della superficie del pianeta a una manciata di sonde sovietiche. Erano la famiglia di sonde Venera, che furono inviate a Venere a partire dal 1961.
Ma ci sono piani per inviare più veicoli spaziali per esplorare Venere. Senza conoscere la velocità di rotazione, è molto difficile per un veicolo spaziale attaccare un atterraggio. L'attuale incertezza nella velocità di rotazione significa che un veicolo spaziale potrebbe non raggiungere il suo obiettivo di 21 km (13 miglia). Venere è già un obiettivo abbastanza pericoloso senza invitare quel tanto errore.
Un team di scienziati dell'Osservatorio Astrofisico Smithsonian, della Cornell University, del Jet Propulsion Observatory e di altre istituzioni ha voluto elaborare una misurazione più accurata. Hanno analizzato 29 anni di dati radar terrestri su Venere, dal 1988 al 2017. Il loro articolo è intitolato "La velocità media di rotazione di Venere da 29 anni di osservazioni radar terrestri". È pubblicato sulla rivista Icarus.
L'imaging radar ha dato al team uno sguardo alle caratteristiche della superficie e alle loro posizioni per oltre 29 anni. Invece di cercare di inchiodare una lunghezza del giorno esatta (LOD) stabile per Venere, hanno trovato un valore medio di 243,0212 ± 0,0006 d. Questo valore medio è importante per eventuali missioni future.
Sebbene un valore esatto e solido per il LOD di Venere sia ancora fuori portata, a causa delle oscillazioni della resistenza atmosferica e della coppia solare, questa nuova media è ancora preziosa. Più ci allontaniamo nel tempo dalla missione di Magellano, più conta.
Questo perché la nostra mappa delle caratteristiche di superficie di Venere si basa ancora su quei 487 giorni e quasi 1800 orbite completate da Magellan nel 1990. Quelle mappe svolgono ancora un ruolo importante nella scelta dei punti di atterraggio e le caratteristiche di superficie in quelle mappe sono "alla deriva". Come dice il team nel loro articolo, "le attuali differenze di posizione rispetto alle previsioni di epoca magellana sono già> 20 km est-ovest vicino all'equatore". Più passa il tempo tra Magellano e una missione su Venere, più queste compensazioni cresceranno.
Le future missioni su Venere saranno probabilmente mirate al terreno delle tessere dell'altopiano. Quel terreno è un modello complesso di serie intersecanti di fratture e creste secondarie. Venere ha una rete globale di cinture tettoniche che attraversano questo terreno. Il terreno di tessera dell'altopiano è probabilmente antico rispetto al terreno di flusso di lava prevalente su Venere, e l'atterraggio lì avrebbe raggiunto gli obiettivi della Roadmap 2014 per Venus Exploration. Quel documento delinea gli obiettivi della missione per Venere che include "Studia geochimica di superficie e mineralogia su un altopiano di tessere".
Sebbene l'esatta natura di qualsiasi missione sulla superficie di Venere non sia ancora certa, sembra certo che ci saranno dei lander lì. Forse entro la fine del 2020. E se gli altopiani delle tessere sono la destinazione, ciò significa che ci sono alcuni pericoli da affrontare. Quella regione presenta pendii ripidi e aree di atterraggio adatte di soli pochi chilometri di diametro.
Questo studio riduce il livello di incertezza nel LOD di Venere al minimo possibile. Allo stesso tempo, aumenta la precisione della pianificazione e dell'esecuzione di un atterraggio. E nei prossimi anni, ulteriori misurazioni del LOD di Venere potrebbero ridurre ulteriormente tale errore.
Di Più:
- Comunicato stampa: La rotazione di Venere
- Research Paper: la velocità media di rotazione di Venere da 29 anni di osservazioni radar terrestri
- Space Magazine: Lava Flows on Venus suggerisce che il pianeta non è mai stato caldo e umido
