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ASTRONOMÍA. Algunos de los misterios más asombrosos del planeta VENUS

 

Esta vista global de la superficie de Venus está centrada a 180 grados de longitud este. Los mosaicos de radar de apertura sintética de Magellan del primer ciclo de mapeo de Magellan se mapean en un globo simulado por computadora para crear esta imagen. Los vacíos de datos se llenan con datos de Pioneer Venus Orbiter, o un valor constante de rango medio. El color simulado se utiliza para mejorar la estructura a pequeña escala. Los tonos simulados se basan en imágenes en color grabadas por las naves espaciales soviéticas Venera 13 y 14. Fuente: NASA / Laboratorio de Propulsión a Chorro-Caltech

La superficie de Venus es completamente inhóspita para la vida: estéril, seca, aplastada bajo una atmósfera aproximadamente 90 veces la presión de la Tierra y asada por temperaturas dos veces más altas que un horno. Pero, ¿fue siempre así? ¿Podría Venus haber sido una vez un gemelo de la Tierra, un mundo habitable con océanos de agua líquida? Este es uno de los muchos misterios asociados con nuestro mundo hermano envuelto.

Han pasado 27 años desde que la misión Magellan de la NASA orbitó por última vez Venus. Esa fue la misión más reciente de la NASA al planeta hermano de la Tierra, y aunque hemos adquirido un conocimiento significativo de Venus desde entonces, todavía hay numerosos misterios sobre el planeta que siguen sin resolverse. La misión DAVINCI (Investigación en atmósfera profunda de Venus de gases nobles, química e imágenes) de la NASA espera cambiar eso.

Presentamos diez misterios de Venus con los que los científicos de la NASA todavía están lidiando:

1. ¿Venus alguna vez albergó vida?

A menudo se hacen grandes preguntas cuando se piensa en otros planetas: ¿hay vida? ¿Hubo alguna vez vida? Si es así, ¿qué tipo de vida? ¿Pequeños microbios que se asemejan a la vida simple en la Tierra? ¿O como nada que hayamos reconocido?

Venus no es una excepción. La comunidad ha especulado sobre la posible vida en Venus, pero hasta que sepamos si Venus fue realmente habitable en el pasado, es difícil decir mucho más más allá de estas especulaciones. DAVINCI tiene como objetivo ayudarnos a comprender si Venus alguna vez fue habitable, lo que proporcionará una base más concreta sobre la cual podamos estudiarlo como una posible morada pasada de por vida ... Resulta interesante pensar que existe la posibilidad de que nuestro sistema solar tuviera dos mundos habitables en el lado- uno al lado del otro durante quizás incluso miles de millones de años, pero aún no sabemos si este fue el caso.

Para determinar si alguna vez fue posible la vida en Venus, primero debemos comprender el entorno pasado en Venus. Esto implica estudiar la atmósfera, la geología y la historia del planeta. 

2. ¿Cómo llegaron a ser tan diferentes Venus y la Tierra?

Venus y la Tierra son similares en tamaño y densidad, por lo que hipotéticamente, estos planetas podrían ser muy similares. Y, sin embargo, son sorprendentemente diferentes. La presión del aire en la superficie de Venus es 90 veces mayor que la de la Tierra, Venus gira sobre su eje hacia atrás en comparación con los otros planetas del sistema solar, y la superficie de Venus está a más de 900 grados Fahrenheit (más de 482 Celsius ), lo que la convierte en la más caliente. planeta en nuestro sistema solar, lo suficientemente caliente como para derretir el plomo. Este calor extremo en la superficie de Venus se debe a una atmósfera de dióxido de carbono con espesas nubes de ácido sulfúrico , que podría haber sido el resultado de una fase de efecto invernadero descontrolada anteriormente en la historia de Venus que cambió para siempre nuestro mundo hermano.

¿Entonces qué pasó? ¿Venus siempre fue tan inhóspito? "¿Por qué somos tan buenos y ellos tan malos?" . Esa es la pregunta central, porque a la larga, eso va a afectar la evolución de nuestro propio planeta. Tal vez Venus sea un guión gráfico del destino que nos ayudará a completar la historia de nuestro planeta.

La evolución de Venus a lo largo del tiempo puede ayudarnos a comprender los procesos que gobiernan los cambios a escala global en el entorno de un planeta, incluida la evolución de la habitabilidad del planeta, con implicaciones sobre dónde podríamos encontrar planetas habitables más allá del sistema solar. Venus representa una ilustración importante de cómo los entornos planetarios pueden evolucionar con el tiempo, y comprender que la evolución es fundamental para nuestro pensamiento en la búsqueda de vida más allá de la Tierra.

3. ¿Cómo se formó Venus?

Incluso esta pregunta aparentemente básica sobre el origen de Venus sigue siendo un misterio. No sabemos si Venus se formó a partir de los mismos materiales del sistema solar primitivo que la Tierra y MarteTodavía no sabemos si Venus fue bombardeada por cometas y asteroides, ricos en agua, como lo fue la Tierra. Se considera que estos cometas y asteroides que bombardearon nuestro planeta natal fueron una fuente importante de agua para la Tierra. Comprender la entrega de agua a Venus es importante para evaluar su potencial para albergar océanos en el pasado.

4. ¿Cuál es la composición atmosférica en Venus?

La composición atmosférica de Venus es una parte importante del contexto que estamos buscando, ya que el objetivo de la NASA es evaluar mejor la habitabilidad potencial de Venus a lo largo del tiempo. Realmente no se conocen las trazas químicas importantes en la atmósfera de Venus. Aún no entendemos los ciclos químicos que proporcionan pistas sobre cómo ha evolucionado y el papel de estos ciclos químicos en la historia de Venus; estas incógnitas son las huellas dactilares que se han perdido durante demasiado tiempo.

La sonda DAVINCI medirá la química, la presión, la temperatura y la dinámica al menos cada 200 metros a medida que desciende a través de la atmósfera de Venus. Uno de los mayores misterios de la atmósfera de Venus se encuentra en la atmósfera más baja o "profunda". Por lo general, los gases atmosféricos planetarios se comportan como los que estudiamos en química en la escuela secundaria: su comportamiento se puede estimar como "gases ideales" y se comprende bien. Pero en la atmósfera inferior de Venus (más cercana a la superficie del planeta), el dióxido de carbono se calienta y presuriza hasta el punto en que actúa más como un líquido caliente que como un gas, solo unas doce veces menos denso que el agua líquida. 

Este comportamiento extraño se llama 'supercrítico', y en Venus, la atmósfera que se derrama alrededor de los paisajes de la superficie y las rocas es dióxido de carbono supercrítico, que no se comprende bien. Ese es un nuevo estado ambiental al que no estamos acostumbrados.

5. ¿Cómo se formaron las rocas de Venus?

La última nave espacial en descender con éxito a través de la atmósfera y aterrizar en Venus fue la misión soviética VeGa-2 en 1985, que sobrevivió durante 52 minutos en la superficie inhóspitamente caliente del planeta en el "lado nocturno" del planeta. En su lugar de aterrizaje, estaba rodeado por llanuras basálticas que se formaron por el vulcanismo, pero se cree que algunas regiones montañosas de Venus son diferentes. Por lo tanto, la superficie de Venus sigue siendo un misterio, especialmente en regiones más allá de las llanuras volcánicas.

La nave espacial DAVINCI estará equipada con un conjunto de cuatro cámaras llamadas VISOR (Venus Imaging System for Observational Reconnaissance), que podrá identificar la composición de las rocas en la superficie del planeta. 

La mayor parte de la superficie de Venus está hecha de basalto, que es producido por vulcanismo. Pero hay algunas regiones montañosas de tierras altas intrigantes llamadas 'teselas' (regiones de terreno muy deformado) que sugieren indicios de tener una composición diferente. Pueden estar hechos de rocas que se forman a partir de interacciones agua-roca y procesos de construcción de continentes (lo que podría implicar una tectónica de placas similar a la de la Tierra), y si es así, eso es realmente emocionante porque sugeriría condiciones más hospitalarias en el pasado de Venus. La sonda DAVINCI descenderá sobre una de estas "teselas", llamada Alpha Regio, y realizará mediciones con su instrumento Venus Descent Imager (VenDI). Esto ayudará a los científicos a comprender mejor de qué está hecha esta 'tesera'”.

6. ¿Cuánta agua tenía Venus?

El agua líquida es esencial para la vida. No podemos evaluar la habitabilidad pasada de Venus sin saber cuánta agua pudo haber tenido Venus, y cuándo y cómo perdió esa agua. Los científicos pueden utilizar la composición química a granel de las rocas que se encuentran en Venus para desentrañar el misterio del agua en el planeta. Si se descubrieran 'granitos' en las montañas de Venus, entonces podemos inferir que deben haber involucrado grandes cantidades de agua en la corteza de Venus para permitir que se formen como lo hacen en la Tierra.

Los científicos también pueden usar mediciones de la atmósfera para comprender la historia del agua en Venus. El espectrómetro de masas Venus y el espectrómetro láser sintonizable Venus de la sonda DAVINCI medirán la composición atmosférica a lo largo de todo su descenso hacia la superficie del planeta. Las firmas atmosféricas medidas pueden proporcionar pistas sobre la historia del agua en el pasado, lo que puede ayudar a los científicos a determinar si el planeta anteriormente tenía un océano. 

Los científicos no saben si había océanos en Venus y, de ser así, buscan cuándo en la historia de Venus se evaporó el agua.

Volcán activo Venus

El concepto de un artista de los volcanes activos en Venus, que representa una zona de subducción donde la corteza en primer plano se sumerge en el interior del planeta en la trinchera topográfica. Fuente: NASA / JPL-Caltech / Peter Rubin

7. ¿Cuál es la naturaleza de la actividad superficial en Venus?

Los científicos todavía están haciendo descubrimientos para comprender si Venus alguna vez tuvo tectónica de placas al estilo de la Tierra, y cómo esos procesos de construcción de montañas son similares o diferentes a los de la Tierra. La corteza terrestre alberga una red de placas relativamente delgadas que se empujan sobre la superficie del planeta en constante movimiento horizontal. Si existen placas tectónicas similares en Venus, ahora o en el pasado, la corteza del planeta debe experimentar el movimiento de las placas de la corteza a lo largo del tiempo geológico, vulcanismo de la cresta oceánica (actividad volcánica presente en los límites oceánicos entre dos placas) y subducción (el movimiento de un plato hundiéndose debajo de otro plato). 

La historia de la tectónica de Venus sigue siendo un área de investigación activa con muchas preguntas abiertas. Algunos científicos creen que Venus ha retenido la tectónica de placas con bloques de corteza que se mueven lateralmente.

En algún momento, Venus pudo haber tenido su propia forma de tectónica de placas, posiblemente diferente de la tectónica de placas aquí en la Tierra. Las mediciones de agua y rocas obtenidas de la misión DAVINCI, combinadas con la información de mapeo global de Venus por la misión VERITAS de la NASA , otra misión recientemente seleccionada a Venus que es administrada por el Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA en el sur de California, pueden usarse para descifrar cómo estos patrones tectónicos pueden han operado en Venus, y por qué el planeta no pudo sostenerlos de una manera similar a la Tierra. 

Venus es un caso de prueba ideal para examinar cómo la tectónica de placas o algún otro tipo de movimiento de la corteza persiste o desaparece en planetas grandes y rocosos con atmósferas y un presupuesto cambiante (pero grande) de agua tanto de la corteza como de la superficie.

Otro misterio clave sobre la superficie de Venus es el vulcanismo. Todos los planetas deben deshacerse de su calor interno, y el método de la Tierra para hacerlo implica el vulcanismo como un proceso asociado. Los científicos todavía están especulando si la superficie de Venus está actualmente volcánicamente activa y hasta qué punto ocurren las erupciones en la actualidad. Juntas, las misiones DAVINCI y VERITAS esperan abordar estas cuestiones. DAVINCI puede medir gases en la atmósfera de Venus que podrían indicar si los volcanes han hecho erupción o están haciendo erupción en Venus hoy, mientras que el orbitador VERITAS podrá ver la deformación de la corteza, la firma química del vulcanismo reciente y la firma térmica de importantes lavas en erupción.

8. ¿Cómo se ven las montañas en Venus?

Los aterrizadores de Venus anteriores (Venera y VeGa) han tomado fotografías de las llanuras de Venus después de aterrizar en las regiones basálticas de la superficie, pero las cámaras de DAVINCI tomarán las primeras fotos aéreas de alta resolución de una superficie montañosa de teselas mientras la sonda desciende sobre la accidentada Región de las tierras altas de Alpha Regio.

Nadie ha ido a las montañas antes. Esos paisajes montañosos escarpados pueden contener pistas sobre cómo funciona la erosión en Venus en la actualidad. De manera similar, podrían indicar si las rocas sedimentarias fueron importantes en la formación de las tierras altas de Venus como lo son comúnmente en la Tierra.

9. ¿Hay planetas similares a Venus más allá de nuestro sistema solar (exoplanetas)?

Los científicos están entusiasmados con la idea de tomar lo que aprendemos de Venus y aplicarlo a exoplanetas, planetas fuera de nuestro sistema solar. Se espera que los exoplanetas similares a Venus sean un tipo común de planeta observado por el próximo Telescopio Espacial James Webb, y mejores mediciones de Venus pueden ayudarnos a comprender estos mundos distantes. 

Se podría relacionar lo que se descubra en Venus con lo ya descubierto a partir de las observaciones de exoplanetas similares a Venus observadas por el telescopio espacial James WebbPor ejemplo, los datos de Venus pueden mejorar los modelos informáticos de exoplanetas similares a Venus que usaremos para interpretar las futuras observaciones del James Webb. Además, si Venus fue habitable en el pasado, eso significa que algunos de estos exoplanetas 'similares a Venus' también pueden ser habitables. Por lo tanto, comprender la historia de Venus puede ayudarnos a comprender e interpretar los planetas exo-Venus observados en diversas edades y etapas de evolución.

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