Cuando en Venus es de noche el caos atmosférico aumenta

Venus, considerado durante mucho tiempo el planeta gemelo de la Tierra, es, sin embargo, un infierno comparado con nuestro planeta, con temperaturas en la superficie superiores a los 450ºC, una atmósfera aplastante y densas nubes de ácido sulfúrico que cubren todo el planeta.

Esquema de la superrotación atmosférica de Venus en las nubes superiores. Mientras que la superrotación es más uniforme en el lado diurno de Venus (imagen tomada por la nave Akatsuki, derecha), en la noche esta se vuelve más caótica e impredecible (imagen tomada por Venus Express, izquierda). CRÉDITOS: ESA-NASA-JAXA-UPV/EHU.

En los años 60, observaciones en luz ultravioleta permitieron medir con precisión los movimientos de las nubes en el lado diurno de Venus, resultando en vientos de más de 360 km/h. Esto fue toda una sorpresa porque tanto en la Tierra como en otros planetas semejantes como Marte, la atmósfera rota a un ritmo parecido al del planeta. En Venus, sin embargo, la atmósfera completa una vuelta alrededor del planeta en apenas 4 días mientras que el planeta –mucho más lento– tarda 243 días en girar sobre sí mismo. A esta rotación rápida de la atmósfera se le conoce como “superrotación” y los mecanismos físicos que la generan son todavía desconocidos. Hasta el momento no se sabía cómo se comportaba esta circulación atmosférica en el lado nocturno del planeta. Ahora, un trabajo encabezado por astrónomos españoles en el que participan la Agencia Aeroespacial Japonesa (JAXA), la Universidad del País Vasco (UPV/EHU), el Instituto de Astrofísica y Planetología Espacial (IAPS, Italia), el Instituto Nacional Japonés de Ciencia y Tecnología Industrial Avanzada (AIST), y la Universidad Técnica de Berlín, entre otros, desvela que el comportamiento de los vientos en la noche de Venus es marcadamente diferente al del que se encuentra de día.

“Saber de dónde saca la energía la atmósfera de Venus para tener esta ‘superrotación’ continúa siendo un misterio, y los modelos numéricos siguen sin lograr simulaciones realistas del planeta”, señala Javier Peralta, miembro de la misión espacial japonesa Akatsuki en JAXA y doctorado en la UPV/EHU que lidera este estudio publicado en Nature Astronomy y destacado por la revista en su sección News & Views. “El problema es que habíamos asumido, erróneamente, que en la noche de Venus ocurre lo mismo que en el día, ya que hasta ahora no éramos capaces de ver claramente cómo era la superrotación atmosférica en el lado nocturno del planeta.”

Ejemplos de los tipos de nubes observados en la noche de Venus en imágenes térmicas tomadas por Venus Express y con el telescopio IRTF de NASA en Hawaii: ondas estacionarias (Venus Express, arriba izquierda), patrones de “red” (IRTF, arriba derecha), misteriosos filamentos (Venus Express, abajo izquierda) e inestabilidades de origen dinámico (Venus Express, abajo, derecha). (Fotos: ESA-NASA-JAXA-UPV/EHU)

“A unos 70 km de altura se encuentran las nubes más altas de Venus, precisamente donde la superrotación es más intensa. Estas nubes pueden observarse por la noche, gracias a su emisión térmica, pero las imágenes de misiones espaciales anteriores apenas mostraban detalles en ellas”, comenta Ricardo Hueso, investigador de la UPV/EHU. Gracias a nuevas técnicas de procesado de imágenes este equipo internacional de investigadores de España, Japón, Alemania e Italia ha descubierto que tanto las nubes nocturnas como sus movimientos se diferencian de las observadas durante el día. El estudio se basa en el análisis de observaciones efectuadas por el instrumento VIRTIS a bordo de la misión espacial Venus Express de la agencia espacial europea ESA, que orbitó el planeta desde 2006 hasta el año 2014, con el apoyo de observaciones independientes efectuadas en 2015 por un equipo japonés usando el telescopio IRTF de NASA en Hawaii, que han permitido observar también el hemisferio norte del planeta.

“Si bien la superrotación se mantiene en la noche, esta parece mucho menos ‘uniforme’ que durante el día, con una rica variedad de movimientos y con tipos de nubes que nunca habíamos visto que sufren cambios drásticos e impredecibles de un día para otro”, apunta Agustín Sánchez Lavega director del Grupo de Ciencias Planetarias de la UPV/EHU.

Imagen de gran campo del lado nocturno de Venus mostrando emisiones térmicas de la atmósfera superior del planeta (Venus Express). CRÉDITOS: ESA-UPV/EHU

Pero la mayor sorpresa fue encontrar abundante estructuras en las nubes que no se mueven, lo que ha sido interpretado por el equipo como un tipo de ondas atmosféricas llamadas “estacionarias”. Estas ondas son semejantes a otro fenómeno ondulatorio en la atmósfera de Venus encontrado recientemente por la misión espacial japonesa Akatsuki, una onda estacionaria de miles de kilómetros que se localiza encima de las tierras altas de “Aphrodita Terra”. En este nuevo estudio las ondas estacionarias tienen tamaños muchos más pequeños, de centenares de kilómetros, y se localizan también en las posiciones geográficas donde hay zonas elevadas de la superficie. Dado que estas ondas se suelen formar cuando el viento en superficie encuentra obstáculos como una montaña, verlas constantemente es paradójico, pues la superficie de Venus es muy poco accidentada.

Se espera que con las observaciones que la nave Akatsuki está realizando en órbita alrededor de Venus, junto con el apoyo de observaciones desde Tierra, se pueda arrojar luz sobre un desafío que dura ya más de 60 años: el misterio de la superrotación en la atmósfera de Venus.

Referencia bibliográfica

J. Peralta, R. Hueso, A. Sánchez-Lavega, Y. J. Lee, A. García-Muñoz, T. Kouyama, H. Sawada, T. M. Sato, G. Piccioni, S. Tellmann, T. Imamura, T. Satoh. “Stationary waves and slowly moving features in the night upper clouds of Venus”. Nature Astronomy. DOI: 10.1038/s41550-017-0187.

Edición realizada por César Tomé López a partir de materiales suministrados por UPV/EHU Komunikazioa

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