Científicos planetarios de la Universidad de Colorado en Boulder han descubierto cómo Venus, el vecino hirviente e inhabitable de la Tierra, llegó a ser tan seco
¿Por qué hay tantas misiones a Marte y no a Venus? Uno de los motivos es que nuestro planeta vecino es un infierno. La atmósfera de Venus está compuesta principalmente de dióxido de carbono y es extremadamente densa, con una presión alrededor de 92 veces mayor que la de la Tierra. Además, su temperatura en la superficie es extremadamente alta, alcanzando alrededor de 467 grados, lo que es suficiente para fundir plomo.
Estas condiciones extremas son resultado de un efecto invernadero descontrolado causado por la acumulación masiva de dióxido de carbono en la atmósfera y la falta de un ciclo de agua para regular la temperatura. Además, Venus carece de un campo magnético fuerte, lo que significa que está expuesto directamente a la radiación solar y cósmica, lo que dificulta aún más la posibilidad de vida tal como la conocemos.
Así perdió Venus su agua
El nuevo estudio publicado en Nature llena un gran vacío en lo que los investigadores llaman «la historia del agua en Venus». Mediante simulaciones por ordenador, el equipo descubrió que los átomos de hidrógeno de la atmósfera del planeta salen disparados hacia el espacio a través de un proceso conocido como «recombinación disociativa», lo que provoca que Venus pierda aproximadamente el doble de agua al día en comparación con las estimaciones anteriores.
Venus está absolutamente seco
Los resultados podrían ayudar a explicar lo que ocurre con el agua en otros planetas de la galaxia. «El agua es muy importante para la vida», afirma Eryn Cangi, investigadora del Laboratorio de Física Atmosférica y Espacial (LASP) y coautora del nuevo artículo. «Necesitamos comprender las condiciones que sustentan el agua líquida en el universo, y que pueden haber producido el estado tan seco de Venus en la actualidad».
Venus, añadió, está absolutamente seco. Si se tomara toda el agua de la Tierra y se esparciera por el planeta como mermelada sobre una tostada, se obtendría una capa líquida de unos 3 kilómetros de profundidad. Si hiciéramos lo mismo en Venus, donde toda el agua está atrapada en el aire, acabaríamos con sólo 3 centímetros (1,2 pulgadas), apenas suficiente para mojarse los dedos de los pies.
«Venus tiene 100.000 veces menos agua que la Tierra, a pesar de tener básicamente el mismo tamaño y masa», explica Michael Chaffin, coautor del estudio e investigador científico del LASP.
En el estudio actual, los investigadores utilizaron modelos informáticos para entender Venus como un gigantesco laboratorio químico, acercándose a las diversas reacciones que se producen en la arremolinada atmósfera del planeta. El grupo informa de que una molécula llamada HCO+ (un ion formado por un átomo de hidrógeno, uno de carbono y uno de oxígeno) que se encuentra en lo alto de la atmósfera de Venus puede ser la culpable de que el planeta se escape agua.
Para Cangi, coautor principal de la investigación, los hallazgos revelan nuevas pistas sobre por qué Venus, que probablemente una vez tuvo un aspecto casi idéntico al de la Tierra, es hoy prácticamente irreconocible.
«Estamos tratando de averiguar qué pequeños cambios se produjeron en cada planeta para llevarlos a estos estados tan diferentes», dijo Cangi, que obtuvo su doctorado en ciencias astrofísicas y planetarias en CU Boulder en 2023.
Venus no siempre fue un desierto
Los científicos sospechan que hace miles de millones de años, durante la formación de Venus, el planeta recibió tanta agua como la Tierra. En algún momento se produjo una catástrofe. Las nubes de dióxido de carbono en la atmósfera de Venus desencadenaron el efecto invernadero más potente del sistema solar, que elevó la temperatura de la superficie hasta los 900 grados Fahrenheit. En el proceso, toda el agua de Venus se evaporó y la mayor parte se perdió en el espacio.
Pero esa antigua evaporación no puede explicar por qué Venus es tan seco como lo es hoy, o cómo sigue perdiendo agua hacia el espacio.
«Como analogía, digamos que vierto el agua de mi botella de agua. Todavía quedarían algunas gotas», explica Chaffin.
En Venus, sin embargo, casi todas esas gotas restantes también desaparecieron. El culpable, según el nuevo trabajo, es el escurridizo HCO+.
Misiones a Venus
Chaffin y Cangi explicaron que en las altas atmósferas planetarias, el agua se mezcla con el dióxido de carbono para formar esta molécula. En investigaciones anteriores, los investigadores informaron de que el HCO+ podría ser el responsable de que Marte perdiera gran parte de su agua.
Así es como funciona en Venus: el HCO+ se produce constantemente en la atmósfera, pero los iones individuales no sobreviven mucho tiempo. Los electrones de la atmósfera encuentran estos iones y se recombinan para dividirlos en dos. En este proceso, los átomos de hidrógeno se dispersan y pueden incluso escapar al espacio, privando a Venus de uno de los dos componentes del agua.
En el nuevo estudio, el grupo calculó que la única forma de explicar el estado seco de Venus era que el planeta albergara en su atmósfera volúmenes de HCO+ mayores de lo esperado. Los descubrimientos del equipo tienen un matiz. Los científicos nunca han observado HCO+ alrededor de Venus. Chaffin y Cangi sugieren que esto se debe a que nunca han dispuesto de los instrumentos necesarios para observarlo.
Mientras que docenas de misiones han visitado Marte en las últimas décadas, muchas menos naves espaciales han viajado al segundo planeta desde el Sol. Ninguna ha llevado instrumentos capaces de detectar el HCO+ que alimenta la recién descubierta ruta de escape del equipo.
«Una de las conclusiones sorprendentes de este trabajo es que el HCO+ debería encontrarse entre los iones más abundantes de la atmósfera de Venus», afirma Chaffin.
En los últimos años, sin embargo, un número creciente de científicos ha puesto sus miras en Venus. Por ejemplo, la misión DAVINCI (Deep Atmosphere Venus Investigation of Noble gases, Chemistry, and Imaging), prevista por la NASA, dejará caer una sonda a través de la atmósfera del planeta hasta la superficie. Su lanzamiento está previsto para finales de esta década.
DAVINCI tampoco podrá detectar HCO+, pero los investigadores confían en que una futura misión pueda revelar otra pieza clave de la historia del agua en Venus.
«No ha habido muchas misiones a Venus», afirma Cangi. «Pero las nuevas misiones previstas aprovecharán décadas de experiencia colectiva y un floreciente interés por Venus para explorar los extremos de las atmósferas planetarias, la evolución y la habitabilidad».
REFERENCIA
Venus water loss is dominated by HCO+ dissociative recombination
Foto: Venus hoy está seco gracias a la pérdida de agua al espacio en forma de hidrógeno atómico. En el proceso de pérdida dominante, un ion HCO+ se recombina con un electrón, produciendo veloces átomos de H (naranja) que utilizan moléculas de CO (azul) como plataforma de lanzamiento para escapar. Crédito: Aurore Simonnet / Laboratorio de Física Atmosférica y Espacial / Universidad de Colorado Boulder
Fuente: Universidad de Colorado en Boulder
