Diez misterios de Venus

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

Han pasado 27 años desde que la misión Magellan de la NASA orbitó Venus por última vez. 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 (Deep Atmosphere Venus Investigation of Noble gases, Chemistry, and Imaging) de la NASA espera arrojar luz sobre estos enigmas.

Aquí se muestran diez misterios de Venus con los que los científicos de la NASA todavía están lidiando:

Créditos: Goddard Space Flight Center de la NASA.
1. ¿Venus alguna vez albergó vida?

Hay preguntas que se hacen grandes cuando se formulan en torno a otros planetas: ¿hay vida?, ¿hubo alguna vez vida?, si es así, ¿qué tipo de vida?, ¿pequeños microbios que se asemejan a la vida simple de 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”, dice la Dra. Giada N. Arney, investigadora principal adjunta de DAVINCI en el  Goddard Space Flight Center de la NASA, Greenbelt, Maryland. “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 un posible planeta habitable… Es emocionante pensar que existe la posibilidad de que nuestro sistema solar tuviera dos mundos habitables durante quizás 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 de Venus en el pasado. Esto implica estudiar la atmósfera, la geología y la historia del planeta. “Siempre queremos hacer la pregunta de la vida, pero hasta que entendamos el contexto en el que lo hacemos, no sabremos lo que estamos buscando y podemos estar aún más confundidos o tentados”, explica el Dr. James B Garvin, investigador principal de DAVINCI en NASA Goddard.

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 en sentido contrario en comparación con los otros planetas del sistema solar, y la superficie de Venus está a más de 482 grados Celsius, siendo el planeta con mayor temperatura de nuestro sistema solar, tal temperatura 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 pueden haber sido el resultado de un efecto invernadero descontrolado que cambió para siempre nuestro mundo hermano.

¿Entonces qué pasó? ¿Venus siempre fue tan inhóspito? Garvin dice: “Esa es la pregunta central, porque a la larga, eso va a afectar la evolución de nuestro propio planeta. Tal vez Venus sea un guion 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 indicadores sobre dónde podríamos encontrar planetas habitables más allá del sistema solar. “Venus supone una representación 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”, explica la Dra. Stephanie A. Getty, investigadora principal adjunta de DAVINCI en NASA Goddard.

3. ¿Cómo se formó Venus?

Incluso esta pregunta aparentemente básica sobre el origen de Venus sigue siendo un misterio. “Me sorprende que no sepamos si Venus se formó a partir de los mismos materiales del sistema solar primitivo que la Tierra y Marte”, dice Getty. “Todavía 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 si se produjo una entrega de agua a Venus, es importante para evaluar su potencial para albergar océanos en el pasado.

4. ¿Cuál es la composición atmosférica de Venus?

La composición atmosférica de Venus es una parte importante de la información que estamos buscando, ya que nuestro objetivo es evaluar la habitabilidad potencial de Venus a lo largo del tiempo. “Realmente no conocemos las trazas químicas importantes de la atmósfera de Venus”, dice Garvin. “No entendemos los ciclos químicos que proporcionarían 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 “gases ideales. 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 sobre los paisajes de la superficie y las rocas, es dióxido de carbono supercrítico, que no se comprende bien”, dice Garvin. “Tenemos que ir allí y medir lo que está sucediendo para descubrir cómo funciona esto a escala planetaria. Eso significa que hay una frontera completamente nueva en Venus. Ese es un nuevo estado ambiental al que no estamos acostumbrados”.

5. ¿Cómo se formaron las rocas de Venus?

La última nave espacial que descendió con éxito a través de la atmósfera y aterrizó 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”. En el 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 podrán 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 el vulcanismo”, dice Arney. “Pero hay algunas regiones montañosas intrigantes de tierras altas llamadas ‘tesserae’ (regiones de terreno muy deformado) que sugieren indicios de tener una composición diferente. Pueden estar hechas de rocas que se formaron como consecuencia 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, sugeriría condiciones más hospitalarias en el pasado de Venus”. La sonda DAVINCI descenderá sobre una de estas “teselas”, la llamada Alpha Regio, y realizará mediciones con su instrumento Venus Descent Imager (VenDI). “Esto nos ayudará a comprender mejor de qué está hecha esta ‘tesela'”, explica Arney.

6. ¿Cuánta agua tuvo 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 de las rocas que se encuentran en Venus, para desentrañar el misterio del agua en el planeta. “Si descubrimos ‘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”, explica Garvin.

Los científicos también pueden usar mediciones de la atmósfera para comprender la historia del agua en Venus. El Venus Mass Spectrometer y el Venus Tunable Laser Spectrometer 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 tuvo un océano. “Sospechamos, pero no sabemos, si había océanos en Venus y, de ser así, cuándo en la historia de Venus, se evaporó el agua”, dice Getty.

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 son esos procesos de construcción de montañas, 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 una placa hundiéndose debajo de otra placa). 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, mientras que otros plantean la hipótesis de que este período en la historia de Venus es muy antiguo, tal vez cuando el agua líquida estaba en la superficie o abundaba dentro de la corteza.

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 Jet Propulsion Laboratory de la NASA en el sur de California, se pueden utilizar para descifrar cómo estos patrones tectónicos pueden haber 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 una cantidad 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 en la actualidad volcánicamente activa y hasta qué punto ocurren erupciones actualmente. 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 entrado en erupción hoy en día, 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. ¿Qué aspecto tienen 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.

“En Venus aterrizaremos en las montañas”, explica Garvin. “Nadie ha ido a las montañas antes… Cuando las veamos a un kilómetro y medio de altura, puede que no se parezcan en nada a lo que se haya visto antes, porque nadie ha estado allí para experimentarlo”. Estos 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 utilizar lo que aprendamos de Venus y aplicarlo a exoplanetas (planetas fuera de nuestro sistema solar). Se espera que los exoplanetas similares a Venus sean un tipo de planeta común observado por el próximo telescopio espacial James Webb, y con buenas mediciones de Venus, podrán ayudarnos a comprender estos planetas distantes. “Podremos relacionar lo que descubramos en Venus con lo que descubramos a partir de las observaciones de exoplanetas similares a Venus, mediante el Telescopio Espacial James Webb en la década de 2020″, dice Arney. “Por ejemplo, los datos de Venus pueden mejorar los modelos informáticos de exoplanetas similares a Venus que usaremos para interpretar nuestras futuras observaciones de James Webb. Además, si Venus fue habitable en el pasado, eso significa que algunos de estos exoplanetas “similares a Venus” también pueden serlo. 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”.

10. Nuevos misterios en los que ni siquiera hemos pensado

“Uno de los aspectos más emocionantes de la exploración planetaria es descubrir nuevos misterios que actualmente no podemos anticipar”, dice Arney. “Esos nuevos misterios que aún no podemos imaginar, son los que más espero”. Esta es la esencia de la exploración impulsada por la curiosidad, y DAVINCI ofrecerá muchas oportunidades para identificar e incluso resolver nuevos misterios. ¿Qué podría estar escondiendo Venus? ¡Debemos ir allí para averiguarlo! “Venus allá vamos” es el eslogan del equipo DAVINCI.

Noticia original (en inglés)

Edición: R. Castro.