Científicos descubren un nuevo fenomeno en las nubes de Venus

El telescopio IRTF de la NASA ha contribuido a desvelar una discontinuidad de escala planetaria que barre las nubes de la atmósfera profunda de Venus desde 1983.

Las nubes de Venus albergan un nuevo fenómeno atmosférico nunca visto en nuestro sistema solar; una discontinuidad gigante que se propaga a uno 50 kilómetros sobre la superficie de Venus, y cuya existencia ha pasado inadvertida durante al menos 35 años. Su descubrimiento aparece en un estudio publicado en la revista Geophysical Research Letters.

Dado que la masa, tamaño, densidad y volumen de Venus son similares a los de la Tierra, a menudo se les ha apodado como planetas gemelos. Sin embargo, Venus resulta ser tremendamente diferente comparado con la Tierra. La superficie de Venus tiene las temperaturas más altas del sistema solar, que llegan a los 465°C (suficiente para fundir el plomo). La atmósfera de Venus, que es unas 90 veces más densa que la de la Tierra y está compuesta principalmente por dióxido de carbono, posee nubes de ácido sulfúrico y exhibe fenómenos atmosféricos únicos en el sistema solar.

Este nuevo fenómeno atmosférico consiste en una brusca discontinuidad en las nubes de Venus que atraviesa el ecuador desde las latitudes de 30º Norte hasta 40º Sur y puede llegar a extenderse 7,500 kilómetros, mientras que verticalmente su influencia es más notable entre las altitudes de 47.5 y 56.5 kilómetros. Lo que se ha descubierto es que, desde 1983, este “muro” de nubes ácidas se propaga hacia el oeste con velocidades de casi 330 kilómetros por hora y un periodo de rotación de unos 5 días terrestres.

Javier Peralta, investigador International Top Young Fellowship (ITYF) de la Agencia Aeroespacial de Japón JAXA, fue el primero en identificar lo que parecía ser una onda atmosférica de escala planetaria. Este descubrimiento fue gracias a imágenes infrarrojas tomadas por la nave Akatsuki (JAXA) en el año 2016, que permitieron observar la atmósfera profunda en el lado nocturno de Venus. Posteriormente, los investigadores Eliot F. Young y Mark A. Bullock lograron confirmar este fenómeno usando el telescopio de NASA IRTF (Infrared Telescope Facility) en Mauna Kea (Hawaii) entre Noviembre de 2018 y Enero de 2019, cuando Akatsuki ya no podía seguir este fenómeno atmosférico debido a un fallo en las cámaras a bordo de la nave espacial.

Aunque la atmósfera de Venus ya había revelado anteriormente otros fenómenos de escala planetaria como la famosa onda “Y” o el arco estacionario de 10,000 kilómetros de longitud, estos fueron observados sólo en la parte superior de la atmósfera a unos 70 kilómetros de altura..Esta es la primera vez que se observa una posible onda planetaria en la porcion mas profunda de la atmósfera, en la cual juega un papel muy importante el efecto de invernadero que hace de Venus el planeta de temperaturas mas elevadas del sistema solar. De hecho, la presencia de ondas atmosféricas de escala planetaria sería un elemento clave para entender la interrelación entre la superficie de Venus y su enigmática circulación atmosférica.

“Dado que no se ha observado antes este fenómeno en la parte superior de la atmósfera de Venus a 70 kilómetros de altura, confirmar que estamos ante una nueva onda atmosférica es de vital importancia," comenta Javier Peralta. "Podríamos haber encontrado un mecanismo que permite transportar (momento y) la energía de la atmósfera profunda a la atmósfera superior de Venus donde esta onda se disiparía. Curiosamente, las sondas de la misión de NASA Pioneer Venus descubrieron que Venus almacena la mayor parte de su energía angular a 20-25 kilómetros de altura sobre la superficie, y esta onda podrían estar transportando esta energía al nivel vertical donde vemos que la enigmática superrotación atmosférica de Venus es más veloz.”

Esta investigación demuestra que la discontinuidad atmosférica está asociada a importantes cambios en la transparencia de las nubes profundas y la distribución de los aerosoles atmosféricos. Sin embargo, la mayor sorpresa se dio cuando Peralta y sus colaboradores confirmaron que este fenómeno ya estaba presente en imágenes de Venus tomadas en 1983, evidenciando que estamos ante un mecanismo recurrente de Venus que hemos pasado por alto durante décadas. En este sentido, la continuidad de observaciones de las nubes profundas con el telescopio IRTF fueron (y son) cruciales para confirmar el carácter permanente de este nuevo fenómeno atmosférico y estudiar su evolución. Especialmente sabiendo que las cámaras infrarrojas de Akatsuki han dejado de funcionar.

A pesar de todo, seguimos sin conocer bien la verdadera naturaleza de esta persistente discontinuidad atmosférica, los mecanismos que la generan y mantienen circulando alrededor del planeta con ciclos de intensidad variable. Simulaciones realizadas con el modelo de circulación general del Instituto francés Pierre‐Simon Laplace sugieren que podría tratarse de una onda atmosférica de tipo Kelvin generada por debajo de la capa de nubes de Venus, que se propaga de este a oeste y que queda atrapada en la región ecuatorial. “Estamos ante un nuevo fenómeno meteorológico que nunca hemos visto en otros planetas del sistema solar, por lo que todavía resulta arriesgado proponer una explicación sólida de lo que estamos observando realmente,” añade Peralta, “pero no tenemos dudas de que su efecto cíclico sobre las propiedades de las nubes y la distribución de aerosoles son piezas fundamentales sin las cuales es imposible descifrar el difícil rompecabezas que es el planeta Venus.”

Las recientes observaciones de los telescopios IRTF en Hawaii y NOT (Nordic Optical Telescope) en las islas Canarias (España) fueron realizadas en coordinación con observaciones de la nave Akatsuki para investigar la circulación atmósferica de Venus. Esta investigación recibió apoyo del Programa de NASA de científicos participantes en la misión Akatsuki de JAXA.

La Instalación del Telescopio Infrarrojo de la NASA (IRTF), ubicada en la cumbre de Maunakea de 13.800 pies en la Isla Grande de Hawai, está patrocinada por la Oficina de Coordinación de Defensa Planetaria (PDCO) de la NASA a través de su Programa de Observaciones de Objetos Cercanos a la Tierra (NEO). La NASA estableció el PDCO para gestionar su misión en curso de defensa planetaria.