¡En Venus se respira oxígeno! Al menos, en la zona de nubes altas
Los astrónomos que estudian la atmósfera de Venus confirmaron oficialmente la detección de signos claros de oxígeno atómico en su lado diurno, encima de las nubes tóxicas del planeta.
El oxígeno atómico es un compuesto clave en la mesosfera y la termósfera de Venus en la región de transición entre los dos patrones de circulación atmosférica dominantes: el flujo retrógrado por debajo de los 70 km y el flujo por encima de los 120 km de altitud.
Sin embargo, los métodos de detección pasados y actuales son indirectos y se basan en mediciones de otras moléculas en combinación con modelos fotoquímicos. Hasta hace poco, cuando se pudo realizar la detección directa de oxígeno atómico tanto en el lado diurno como en el lado nocturno de Venus, midiendo su transición del estado base a uno más energético.
El oxígeno atómico se concentra en altitudes de alrededor de 100 km con una densidad máxima en el lado diurno, donde se genera por fotólisis de dióxido de carbono y monóxido de carbono. Este método permite investigaciones detalladas de la atmósfera venusina en la región entre los dos patrones de circulación atmosférica.
SOFIA weist erstmals direkt atomaren Sauerstoff in der Venus-Atmosphäre nach
— Deut. SOFIA Institut (@SOFIA_DSI) November 7, 2023
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Según los resultados de un proyecto conjunto entre la NASA y el Centro Aeroespacial Alemán publicado en Nature Communications, utilizando un telescopio infrarrojo en el observatorio aerotransportado (SOFIA), fue detectada la presencia de oxígeno atómico durante el día venusino, lo que revela nueva información sobre la dinámica de su atmósfera.
La diosa del amor
Venus es de particular interés para los científicos porque tiene mucho en común con la Tierra, pero también es significativamente diferente. Los planetas tienen masa, composición química y densidad similares.
La diferencia radica en que está cubierto de espesas nubes compuestas principalmente de ácido sulfúrico, y su atmósfera de dióxido de carbono crea un poderoso efecto invernadero, lo que provoca una temperatura superficial extremadamente alta (alrededor de 465 °C) y una presión aproximadamente 93 veces mayor que la de la superficie de la Tierra.
La capa de gas de Venus gira muy rápidamente a su alrededor. Los vientos allí pueden alcanzar a menudo velocidades de unos 700 km/h, mientras que en la Tierra la velocidad del viento más alta que se ha registrado fue de 372 km/h el año 1934 en el Monte Washington de New Hampshire, Estados Unidos.
Las razones de las grandes diferencias entre Venus y la Tierra aún no se comprenden del todo. Estudiar el ambiente de nuestro vecino puede ayudar a comprenderlo mejor. Los investigadores prestan especial atención al oxígeno atómico.
Oxígeno atómico en Venus
El oxígeno que respiramos en la Tierra es molecular: sus moléculas están formadas por dos átomos (O₂) conectados entre sí. El oxígeno atómico está formado por átomos separados e independientes de este elemento. Reacciona rápidamente con otras sustancias debido a su actividad química.
En la Tierra se encuentra principalmente en altitudes elevadas, donde se forma como resultado de la descomposición del oxígeno molecular por la radiación solar. Un proceso similar puede ocurrir en Venus. Dado que su atmósfera contiene principalmente dióxido de carbono (CO₂), la luz solar provoca la división de sus moléculas en oxígeno atómico y monóxido de carbono.
Al pasar del lado nocturno de Venus al lado diurno, estas sustancias se recombinan en moléculas de CO₂, lo que provoca la aparición del brillo del planeta en la oscuridad. El oxígeno atómico se descubrió como parte de este proceso, pero su presencia durante el día es un descubrimiento nuevo.
Descubrimiento con SOFÍA
Los investigadores dirigidos por el físico Heinz-Wilhelm Hübers del Centro Aeroespacial Alemán (DLR) analizaron los datos de 17 puntos diferentes del planeta, incluidos los lados diurno y nocturno, así como el terminador, la línea de transición entre la luz y la oscuridad, utilizando el telescopio infrarrojo en el observatorio aerotransportado (SOFIA).
En todos estos puntos, el equipo descubrió oxígeno atómico, y su concentración alcanzó su punto máximo a una altitud de unos 100 km. Esto corresponde a una altitud entre los dos modelos principales de circulación atmosférica: el potente flujo superrotativo en sentido antihorario por debajo de 70 km y el flujo subsolar a antisolar en la atmósfera superior por encima de 120 km.
El descubrimiento indica que el oxígeno atómico puede ser un recurso importante para futuros estudios de la atmósfera de Venus, especialmente en las zonas de transición entre los dos modelos de circulación.
Las observaciones futuras, en particular cerca de puntos antisolares y subsolares, así como en diversos ángulos de incidencia de la luz solar, proporcionarán más detalles sobre esta región y ayudarán en futuras misiones espaciales a Venus.
Junto con las mediciones del contenido de oxígeno atómico en las atmósferas de la Tierra y Marte, estos datos ayudarán a mejorar nuestra comprensión de las diferencias entre las atmósferas terrestre y venusina.