I dati non avrebbero dovuto essere lì.
Gli astronomi non lo stavano nemmeno cercando.
È iniziato nel 2010. Una breve finestra di 36 minuti di cielo eccezionalmente sereno sulle Isole Canarie. Michiel Rodenhuis aspettava che il cielo si oscurasse. Invece, vide Venere risplendere nel crepuscolo. Aveva comunque uno strano strumento sperimentale puntato verso il cielo. Lo rivolse verso il pianeta. Ha raccolto i dati.
Poi la vita è andata avanti. Rodenhuis ha terminato il suo dottorato di ricerca. L’Extreme Polarimeter, o ExPo, è stato smantellato. Le sue parti hanno trovato nuove case in altri esperimenti.
Mesi dopo, un nuovo paio di occhi ha visto qualcosa di sbagliato nei dati di Venere.
Vasti anelli concentrici circondavano il lato diurno del pianeta. Erano invisibili alla luce normale. Potresti vederli solo se guardassi la luce polarizzata linearmente. Come se Venere suonasse come una campana colpita.
La reazione iniziale? Errore dello strumento.
Naturale. Quando vedi qualcosa che sfida le aspettative, dai la colpa prima agli strumenti. Gli anelli sono centrati sulla parte più luminosa del disco. Questo urla artefatto. Forse un problema di digitalizzazione nel rilevatore. Forse segnale diffamato. Forse Rodenhuis ha semplicemente sbagliato l’allineamento.
Hanno provato a sfatarlo. Difficile.
Gourav Mahapatra, ora fisico dell’atmosfera all’Università di Delft, ha trascorso anni cercando di dimostrare che il segnale era sbagliato. Ha eseguito simulazioni. Controllò le specifiche hardware. Cercava il rumore.
Il segnale persisteva.
Ogni test confermava quello che già c’era: gli anelli erano veri, o almeno lo strumento non mentiva.
“È piuttosto frustrante avere osservazioni potenzialmente uniche che non possono essere confermate”, ha detto Mahapatra a ScienceAlert.
Ma la scienza non significa avere ragione. Si tratta di essere onesti riguardo all’incertezza. Piuttosto che lasciare l’articolo inedito in attesa che si ripetesse miracolosamente il tramonto del 2010, Mahapatra e il suo team hanno fatto qualcosa di rischioso. Lo hanno pubblicato. Hanno spiegato le limitazioni. Hanno dimostrato che la fisica era plausibile. Hanno invitato la comunità più ampia a farlo a pezzi.
Come le onde gravitazionali venusiane creano anelli di polarizzazione
Se non hai mai sentito parlare di superrotazione atmosferica venusiana, ora è il momento giusto. È uno dei fenomeni più bizzarri del sistema solare. Venere ruota sul suo asse in modo incredibilmente lento: un solo giorno dura 243 giorni terrestri. Ma le nuvole? Orbitano attorno al pianeta quattro volte più velocemente. I venti soffiano alla velocità di un uragano, completando un circuito in soli quattro giorni terrestri.
Cosa mantiene questi venti in movimento?
Energia. Trasportato dalle onde.
Le onde gravitazionali atmosferiche non sono nuove per la scienza. Sulla Terra si manifestano come increspature tra le nuvole. Come sassi gettati in uno stagno. Su Venere l’atmosfera è densa, calda e composta principalmente da anidride carbonica con nubi di acido solforico. Le onde si estendono per migliaia di chilometri. Comprimono ed espandono il gas mentre viaggiano.
L’ipotesi di Mahapatra era elegante nella sua semplicità.
Le onde di gravità atmosferica potrebbero causare variazioni di densità nell’alta atmosfera? E questi cambiamenti di densità potrebbero diffondere la luce solare in modo da creare anelli polarizzati?
Ha eseguito i modelli computerizzati. Ha simulato fluttuazioni di densità realistiche, variazioni di appena il 5-10%.
Il risultato? Un successo.
La simulazione ha prodotto anelli di polarizzazione che assomigliavano esattamente ai dati del 2010.
“Variazioni realistiche di densità dal 5 al 10%… potrebbero infatti produrre anelli di polarizzazione simili a quelli visti nelle osservazioni del 2010.”
Non era una prova. Era un suggerimento forte.
Gli anelli stessi non sono le onde. Sono la firma delle onde. Piccoli cambiamenti nella densità dell’aria alterano il modo in cui la luce si disperde. Il Polarimetro Estremo rileva la polarizzazione lineare. Ignora l’abbagliamento non polarizzato. Cattura i sottili cambiamenti.
Perché questo è importante per la scienza planetaria
Potresti chiederti perché ci preoccupiamo degli anelli attorno a una roccia nuvolosa.
Dipende dalla fisica. Le stesse regole che governano l’atmosfera di Venere valgono anche per quella terrestre. Solo con parametri diversi. Composizioni diverse. Temperature diverse.
Se Mahapatra ha ragione, questa è una nuova finestra sulle dinamiche atmosferiche.
“Consideriamo le nostre osservazioni non come prova di un tipo di fisica atmosferica completamente sconosciuta, ma potenzialmente come un nuovo modo di osservare le dinamiche atmosferiche”, ha osservato Mahapatra.
Aiuta a risolvere il mistero della superrotazione. Queste onde trasportano slancio attraverso il pianeta. Da un polo all’altro. Dal lato diurno al lato notturno. Se riusciamo a seguirli, possiamo seguire il motore che muove i venti di Venere.
La navicella spaziale giapponese Akatsuki ha già osservato onde da polo a polo nell’atmosfera. Ciò dimostra che il pianeta è capace di attività ondosa su larga scala. Questi nuovi dati suggeriscono che possiamo vedere gli effetti di quelle onde provenienti dalla Terra usando la polarimetria.
Non si tratta di scoprire nuove leggi della fisica. Si tratta di trovare nuovi strumenti per comprendere quelli vecchi.
La ricerca della conferma
Ecco il problema.
I dati provengono da una notte. Nel 2010. Su uno strumento che non esiste più.
Nessuno ha replicato l’osservazione.
Ciò lo rende scientificamente imbarazzante. È un valore anomalo. È fragile. Ma è fisicamente sano.
Allora, qual è il prossimo passo?
Abbiamo bisogno di nuovi occhi su Venere.
Rodenhuis ha abbandonato questa configurazione specifica. Ma i telescopi alle Canarie sono ancora in piedi. Dal 2010 sono stati costruiti nuovi polarimetri. Più sensibili. Più preciso. Alcuni sono addirittura sperimentali, proprio come lo è stato l’Expo.
“Con un telescopio sulla Terra, questi anelli possono in linea di principio essere osservati”, ha detto Mahapatra.
L’articolo è pubblicato su The Planetary Science Journal. La palla è nel campo degli altri ricercatori. Qualcuno deve puntare un moderno polarimetro verso Venere durante una notte limpida. Qualcuno deve cercare gli anelli.
Se li trovano, il mistero inizia sul serio.
Se non lo fanno?
Ebbene, allora lo strumento era sbagliato. E anche questo è un risultato.
Ma Mahapatra pensa che le onde ci siano. Sospetta che appaiano dopo mezzogiorno locale. Collegato al riscaldamento solare. Trasportare energia attraverso i densi strati nuvolosi.
È un enigma. Un puzzle bellissimo e frustrante. E per ora Venere nasconde ancora i suoi segreti dietro spesse cortine di acido solforico. Ma stiamo imparando a guardare più da vicino.
Gli anelli stanno aspettando. Qualcuno ha solo bisogno di vederli. Ancora.
