Google+ Los Colores de la Noche: Tras el velo de Venus

viernes, 6 de abril de 2012

Tras el velo de Venus

Venus y la Luna creciente
Venus es el astro más brillante de nuestros cielos después del Sol y la Luna, llegando a ser visible incluso de día. Es el segundo planeta en distancia al Sol y sigue una órbita interna a la nuestra, de modo que sólo se nos presenta a cierta distancia angular del Sol -que nunca es mayor de 48'5º- unas horas antes de amanecer (como Lucero del Alba) o unas horas después de atardecer (Lucero Vespertino). De todos los planetas Venus es el que más se acerca a la Tierra, pudiendo alcanzar una distancia mínima de 38'9 millones de kilómetros (Marte como mucho llega a unos 56), y además es bastante parecido a la Tierra en cuanto a tamaño con 12.103'6 kilómetros de diámetro. Sin embargo -y a diferencia de Marte- cuando dirigimos un telescopio a este cuerpo sólo vemos un disco blanco muy brillante en alguna de sus fases, sin que sea posible apreciar detalle alguno. Sólo si disponemos de determinados filtros violetas y ultravioletas de elevada densidad podemos fotografiar algunos detalles nubosos, pero nunca una superficie que se encuentra oculta bajo una espesa  e impenetrable atmósfera. 

Por este motivo se ha sabido muy poco de este planeta hasta que no ha sido visitado por las primeras sondas en los años 60 del siglo pasado, y hasta entonces la imaginación de los escritores de ciencia-ficción situaron junglas, pantanos y densos bosques húmedos bajo el espeso dosel nuboso (y será por esa supuesta abundancia o porque se imaginaban a unos nativos más pacíficos y primitivos por lo que apenas sufrimos invasiones "venusianas", nada que ver con los beligerantes marcianos). Cuando la primera sonda puso pie en la superficie (la soviética Venera 7 en 1970) los científicos no esperaban encontrar un escenario agradable, pues ya antes varias sondas se habían acercado (la estadounidense Mariner 2 en 1962 y las soviéticas Venera 1-6) confirmando algunas controvertidas mediciones efectuadas desde la Tierra que apuntaban a una superficie extremadamente caliente. Adiós a los océanos y selvas imaginados por Svante Arrhenius y a los mares de petróleo de Fred Hoyle; tras el apacible nombre de la Diosa del Amor y un espeso manto de nubes se desveló lo más parecido al infierno cristiano, pero sin diablillos. Tales son las condiciones de presión y temperatura que no fue hasta el séptimo intento cuando los soviéticos consiguieron posar algo en la superficie capaz de emitir algún dato, aunque fuera sólo por 20 escasos minutos antes de que la Venera 7 acabara fundida y aplastada. 
  

Posiciones relativas entre la Tierra y un planeta de órbita inferior como Venus
Venus y sus fases a través de un telescopio
Venus fotografiado en ultravioleta por el telescopio Hubble
Los soviéticos tenían especial empeño en Venus, y continuaron enviando sondas mejoradas para aguantar un poquito más: la Venera 8 en 1972 sobrevivió 50 minutos y fue capaz de medir una iluminación similar a la que hay en la Tierra poco antes del alba (realmente el Sol estaba bajo el horizonte); y las Venera 9 y 10 (en 1975) -ya equipadas con focos- captaron las primeras imágenes de la superficie de otro planeta. En los años siguientes los soviéticos enviaron otras seis estaciones automáticas que tomaron imágenes en color y medidas de la composición de un suelo volcánico iluminado por una luz amarilla o anaranjada. 

Paisaje de Venus captado por una sonda Venera
Las nubes de Venus

Las primeras mediciones de la atmósfera de Venus fueron una sorpresa para los astrónomos, que no esperaban encontrar algo tan diferente en un planeta prácticamente gemelo a la Tierra (casi igual en tamaño y a una distancia del Sol menor pero dentro de la zona habitable). Está compuesta en un 96'4% de dióxido de carbono y el resto está formada por nitrógeno (3'4%), vapor de agua (0'01%) y cantidades insignificantes de otros gases. Se extiende más allá de 80 kilómetros por encima de la superficie y es muy densa, provocando una presión 90 veces mayor que la reinante en la superficie terrestre (más o menos como si estuviéramos a 1 kilómetro bajo el océano). Y este no es el menor de los problemas, pues la temperatura alcanza valores entre 450 y 460º C en cualquier parte del planeta, tanto diurna como nocturna. Estas condiciones son las más hostiles imaginables para la vida, y no se deben a una mayor cercanía al Sol (como sí ocurre en el caso de Mercurio), sino a que esta atmósfera ejerce tal efecto invernadero que no deja escapar la radiación infrarroja del Sol, creando unas condiciones de calor extremo en cualquier punto del planeta, sin importar latitud o si es día o noche.

Recreación artística del paisaje de Venus
Entre los 50 y 70 kilómetros de altura hay una densa capa de nubes opacas y amarillas que cubren permanentemente la superficie de Venus; están formadas por pequeñas gotas de una sustancia que resultó inesperada: ácido sulfúrico. Son por tanto nubes muy diferentes a las terrestres, y no sólo en su composición sino también en el mecanismo de formación. Mientras que en nuestro planeta las nubes se forman como consecuencia del enfriamiento del aire ascendente que produce la condensación del agua, en Venus son producto de una serie de reacciones químicas: el dióxido de azufre originado por la actividad volcánica se combinó con el escaso vapor de agua presente en las zonas más altas de la atmósfera. Estas nubes se mueven con vientos de 360 km/h y realizan un giro completo al planeta en apenas cuatro días terrestres. Conforme descendemos los vientos bajan de intensidad hasta ser prácticamente inexistentes en la superficie.

La superficie

La superficie de Venus se ha logrado conocer mediante técnicas de radar desde satélites en órbita. Fue la sonda estadounidense Pioneer Venus Orbiter la primera en iniciar un cartografiado sistemático en 1978 que permitió obtener un mapa topográfico con una resolución de 75 kilómetros. A esta se sumaron las sondas soviéticas Venera 15 y 16 en 1983 que lograron mejor resolución, pero fue a partir de 1990 cuando se dio un gran salto con la sonda Magallanes con una resolución de hasta 500 metros. 

La topografía global de Venus se corresponde en su mayor parte a una llanura ondulada, con el 20% de la superficie a más de 1 km por encima del nivel medio y menos de 1% a más de 1 km por debajo. Esta distribución contrasta con la presente en la Tierra, sin que parezca existir el equivalente a la corteza oceánica de nuestro planeta ni procesos similares a una tectónica de placas. Sólo hay tres zonas altas que podrían ser consideradas "continentes" pero con un origen que no está claro, siendo lo más probable que se trate de gigantescos levantamientos de carácter volcánico. 

La superficie de Venus es volcánica y relativamente joven, no más  antigua de 800 millones de años, de modo que presenta pocos cráteres de impacto. Aunque no existan procesos de tectónica de placas, Venus  puede ser un planeta geológicamente activo y la superficie se pudo renovar en un pasado reciente mediante erupciones masivas. 

Los enigmas

La principal cuestión que surge es qué llevó a Venus a diferir tanto de la Tierra, siendo planetas de tamaño similar y a una distancia del Sol relativamente parecida. En el caso de Marte la explicación más aceptada es que el menor tamaño provocó el cese temprano de su actividad geológica, la debilitación del campo magnético y la pérdida de la mayor parte de la atmósfera. Pero Venus debería haber sido capaz de mantener océanos de agua líquida de forma similar a la Tierra y sin embargo algo sumió al planeta en un círculo vicioso del que no pudo salir. Aparte de la atmósfera existen algunas características notables que pueden dar alguna pista al respecto.
  • Una rotación muy extraña. Si Marte y la Tierra presentan periodos de rotación de unas 24 horas,   Venus tarda más de 243 días terrestres en dar una vuelta sobre su eje y además lo hace en sentido retrógrado (en sentido de las agujas del reloj visto desde su polo norte: veríamos el Sol salir por el Oeste y ponerse por el Este). Esta inusual característica (que únicamente se repite en Urano) se cree que pudo causarla un impacto de un asteroide en su pasado remoto.
  • Sincronizado con la Tierra. Venus tarda 224'701 días en completar un ciclo alrededor del Sol, estando su movimiento de traslación y rotación sincronizados de tal modo que cuando se produce una conjunción inferior (momento de mínima distancia) siempre nos muestra la misma cara. 
  • Sin apenas campo magnético. Aunque muy probablemente tenga un núcleo similar al terrestre, la lenta rotación impediría que éste se moviese lo suficiente y actuase como generador de un campo magnético de importancia. 
Aunque realmente se desconoce si fue Venus o la Tierra el planeta que se desvió de la "normalidad", una hipótesis para explicar la diferencia es que Venus sufrió un impacto temprano con un asteroide que alteró drásticamente su rotación, frenándola hasta convertirla en retrógrada. Esta lenta rotación impidió la generación de un campo magnético suficiente para actuar de escudo frente al viento solar, y como resultado la atmósfera primigenia quedó expuesta a su acción produciéndose la disociación del vapor de agua en hidrógeno y oxígeno. De este modo Venus perdió casi todo el vapor de agua y no existieron océanos capaces de activar un ciclo hidrológico, favorecer la subducción y el reciclaje de la corteza y disolver el dióxido de carbono atmosférico. Por el contrario éste se acumuló gracias a la actividad volcánica, y el calor  creciente que atrapaba no permitía la precipitación del vapor de agua, que seguía perdiéndose por la acción del Sol. Así, sin agua ni océanos ni tectónica de placas Venus cayó en un círculo creciente de efecto invernadero del que no puede escapar.  

Al igual que ocurre con el origen de nuestra Luna, desconocemos la última causa que originó que la Tierra y Venus evolucionaran de modo tan diferente. El estudio de nuestro "planeta gemelo" es por tanto de gran importancia para entender cómo se formó la Tierra y las condiciones que hicieron posible la aparición de la vida. Actualmente la sonda Venus Express, enviada por la ESA en 2005, está desarrollando un estudio detallado de la atmósfera y sus interacciones con la la superficie que se espera finalice en diciembre de este año.


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