El infernal Venus pudo haber perdido su agua rápidamente
Un nuevo estudio revela cómo pudo suceder este “desastre” acuoso.
Por Daniel Strain
Venus hoy está seco gracias a la pérdida de agua al espacio en forma de hidrógeno atómico. Crédito: Aurore Simonnet / Laboratory for Atmospheric and Space Physics / University of Colorado Boulder
Científicos planetarios de la Universidad de Colorado en Boulder (Estados Unidos) han descubierto cómo Venus, el vecino hirviente e inhabitable de la Tierra, se volvió tan seco.
El nuevo estudio, publicado en la revista Nature, llena un gran vacío en lo que los investigadores llaman la historia del agua en Venus. Utilizando simulaciones por oedenador, el equipo descubrió que los átomos de hidrógeno en la atmósfera del planeta salen disparados hacia el espacio a través de un proceso conocido como recombinación disociativa, lo que hace que Venus pierda aproximadamente el doble de agua cada día en comparación con estimaciones anteriores.
Básicamente, La recombinación disociativa es un proceso químico en el cual una molécula se descompone en fragmentos más pequeños y luego esos fragmentos vuelven a combinarse para formar nuevas moléculas.
Los resultados de la investigación podrían ayudar a explicar lo que ocurre con el agua en multitud de planetas de toda 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. Y añade—: Necesitamos comprender las condiciones que sustentan el agua líquida en el universo y que pudieron haber desencadenado el estado tan seco de Venus que se observa en la actualidad”.
Venus tiene 100.000 veces menos agua que la Tierra.
Venus está absolutamente seco, según Cang. 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 se hiciera lo mismo en Venus, donde toda el agua está atrapada en el aire, se obtendría una capa de sólo 3 centímetros, apenas suficiente para mojarse los dedos de los pies.
"Venus tiene 100.000 veces menos agua que la Tierra, aunque posee básicamente el mismo tamaño y masa”, comenta Michael Chaffin, coautor principal del estudio e investigador científico del LASP.
En el estudio actual, los investigadores utilizaron modelos informáticos para entender a Venus como un gigantesco laboratorio de química, y se centraron en las diversas reacciones que ocurren en la atmósfera arremolinada del planeta. El grupo informa de que una molécula llamada HCO+ (un ion formado por un átomo de hidrógeno, uno de carbono y otro de oxígeno) en lo alto de la atmósfera de Venus puede ser la culpable del escape de agua del planeta.
Para Cangi, 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, un desierto infernal. “Estamos tratando de averiguar qué pequeños cambios se produjeron en cada planeta para llevarlos a estos estados tan diferentes”, dice esta científica planetaria.
El agua se evaporó y se perdió en el espacio.
Venus no siempre fue un desierto. Los científicos sospechan que hace miles de millones de años, durante la formación de Venus, este 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 500 ºC. 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 si vierto el agua de mi botella de agua, aún quedarían algunas gotas en su interior", explica Chaffin.
En Venus, sin embargo, casi todas esas gotas restantes también desaparecieron. El culpable, según el nuevo trabajo, es el escurridizo HCO+.
Imagen de la superficie de Venus obtenida por radar por la sonda Magallanes. La enorme cantidad de dióxido de carbono de la atmósfera provoca un fuerte efecto invernadero que eleva la temperatura de la superficie del planeta hasta cerca de 464 °C en las regiones menos elevadas cerca del ecuador.
En palabras de Chaffin y Cangi, en las atmósferas superiores de los planetas el agua se mezcla con el dióxido de carbono para formar esta molécula. En investigaciones anteriores, los investigadores informaron de que el HCO+ puede ser responsable de que Marte pierda una 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 por mucho tiempo. Los electrones en la atmósfera encuentran estos iones y se recombinan para dividirlos en dos. En el proceso, los átomos de hidrógeno se alejan e incluso pueden escapar por completo al espacio, robándole a Venus uno de los dos componentes del agua.
En el nuevo estudio, el grupo calculó que la única forma de explicar el estado desértico de Venus era que el planeta albergara en su atmósfera volúmenes de HCO+ mayores de lo esperado. Los hallazgos 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 del Sistema Solar en orden de proximidad al Sol . Ninguna ha llevado instrumentos capaces de detectar el HCO+ que alimenta la recién descubierta ruta de la fuga de agua.
“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.
La misión DAVINCI enviará un orbitador y una sonda de descenso a Venus.
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. El orbitador tomará imágenes de Venus en múltiples longitudes de onda, mientras que la sonda de descenso estudiará la composición química de la atmósfera de Venus y tomará fotografías durante su descenso. Crédito: NASA/GSFC - NASA/GSFC
DAVINCI tampoco podrá detectar HCO+, pero los investigadores tienen la esperanza de 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. Y concluye—: 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».
Información facilitada por la Universidad de Colorado en Boulder -Adaptación: Enrique Coperías / Rexmolón Producciones
Fuente: Chaffin, M.S., Cangi, E.M., Gregory, B.S. et al. Venus water loss is dominated by HCO+ dissociative recombination. Nature (2024). DOI: https://doi.org/10.1038/s41586-024-07261-
