Avances para entender la circulación meteorológica de Venus

Uno de los grandes misterios respecto del clima en Venus, es el comportamiento nocturno de la circulación de su atmósfera, ya que la ausencia de nubes y la oscuridad hacen muy complejo obtener esa información. Pero ahora, de acuerdo a lo informado por EurekaAlert!, los investigadores han ideado una forma de utilizar los sensores infrarrojos a bordo del orbitador de Venus Akatsuki para revelar los primeros detalles del clima nocturno de nuestro vecino más cercano. Lo interesante de este trabajo, es que sus métodos de análisis podrían utilizarse para estudiar también otros planetas, incluidos Marte y los gigantes gaseosos como Júpiter y Saturno.

Además, este estudio del clima venusiano podría permitir aplicar los métodos para aprender más sobre los mecanismos que sustentan los sistemas meteorológicos de nuestro planeta. La Tierra y Venus tienen muchas cosas en común. Son similares en tamaño y masa, ambos están dentro de la misma región orbital conocida como la zona habitable (que se cree que alberga agua líquida, y posiblemente vida), ambos tienen una superficie sólida, y ambos tienen una atmósfera estrecha que experimenta el clima.

Por tanto, el estudio del clima en Venus puede ayudar a los investigadores a comprender mejor el clima en la Tierra. Para esto, los investigadores necesitan observar el movimiento de las nubes en Venus de día y de noche en determinadas longitudes de onda de la luz infrarroja. Hasta ahora sólo se podía acceder fácilmente a la meteorología de la cara que mira a la luz del día. Anteriormente se podían realizar algunas observaciones limitadas del tiempo nocturno en el infrarrojo, pero eran demasiado limitadas como para poder hacerse una idea clara del tiempo general en Venus.

La noche cerrada de Venus

El estudio fue desarrollado por la Universidad de Tokyo, y publicado en la revista Nature. Para llevarlo adelante contaron con la información aportada por el Orbitador Climático de Venus, Akatsuki, lanzado al espacio en 2010. Esta es la primera sonda japonesa que orbita otro planeta. Su misión es observar a Venus y su sistema climático mediante una serie de instrumentos a bordo. Akatsuki lleva un generador de imágenes infrarrojas que no depende de la iluminación del sol para ver. Sin embargo, ni siquiera esto puede resolver directamente los detalles de la parte nocturna de Venus, pero proporcionó a los investigadores los datos que necesitaban para ver cosas indirectamente.

Aunque Venus sea un planeta similar a la Tierra, su circulación atmosférica es muy diferente y está mal caracterizada. Los vientos en la cima de las nubes se han medido predominantemente en el lado diurno. Se han observado desviaciones prominentes hacia el polo con el seguimiento de las nubes en el lado diurno y se ha interpretado que son causadas por las mareas térmicas y la circulación de celdas como las de Hadley. Sin embargo, la falta de mediciones en el lado nocturno en amplias latitudes ha impedido la caracterización inequívoca de estos componentes. En esta investigación se han obtenido datos de vientos rastreados por las nubes en todas las horas locales utilizando imágenes infrarrojas térmicas tomadas por el orbitador Akatsuki, que es sensible hasta una altitud de unos 65 kilómetros.

Con esta información encontraron flujos prominentes hacia el ecuador en el lado nocturno, lo que resulta en velocidades meridionales nulas cuando se promedian zonalmente. La estructura de la velocidad de las mareas térmicas se determinó sin la influencia de la circulación de Hadley. Se encontró que la marea semidiurna tiene una amplitud lo suficientemente grande como para contribuir al mantenimiento de la super rotación atmosférica, que se mueve sesenta veces más rápido que su superficie. El planeta Venus gira muy lentamente sobre sí mismo, tanto que un día allí dura 243 días terrestres.

El planeta de la super rotación atmosférica

"Los patrones de nubes a pequeña escala en las imágenes directas son tenues y a menudo no se distinguen del ruido de fondo", explica el profesor Takeshi Imamura, de la Escuela de Posgrado de Ciencias Fronterizas de la Universidad de Tokio. "Para ver los detalles, necesitábamos suprimir el ruido. En astronomía y ciencias planetarias, es habitual combinar imágenes para ello, ya que las características reales dentro de una pila de imágenes similares ocultan rápidamente el ruido. Sin embargo, Venus es un caso especial, ya que todo el sistema meteorológico gira muy rápidamente, por lo que tuvimos que compensar este movimiento, conocido como super rotación, para poder resaltar las formaciones interesantes para su estudio. El estudiante de posgrado Kiichi Fukuya, desarrolló una técnica para superar esta dificultad".

La feroz circulación de Venus domina a todo el sistema meteorológico de este-oeste alrededor del ecuador del planeta, y empequeñece cualquier viento extremo que podamos experimentar en la Tierra. Imamura y su equipo exploran los mecanismos que sostienen esta super rotación y creen que las características del clima de Venus por la noche podrían ayudar a explicarla. Con este avance se pueden observar los vientos norte-sur, conocidos como circulación meridional, por la noche. “Lo sorprendente es que estos corren en dirección opuesta a sus homólogos diurnos", dijo Imamura. "Un cambio tan drástico no puede ocurrir sin consecuencias significativas. Esta observación podría ayudarnos a construir modelos más precisos del sistema meteorológico venusiano que, con suerte, resolverán algunas preguntas sin respuesta desde hace tiempo sobre el clima venusiano y, probablemente, también sobre el clima terrestre."

La agencia espacial estadounidense NASA anunció recientemente dos nuevas misiones para explorar Venus con sondas denominadas DaVinci+ y Veritas, y la Agencia Espacial Europea también anunció una nueva misión a Venus denominada EnVision. En combinación con la capacidad de observación de Akatsuki, Imamura y su equipo esperan poder explorar pronto el clima de Venus no sólo en su forma actual, sino también a lo largo de su historia geológica.