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NASA/Jet Propulsion Laboratory-Caltech

Espacio

Las nuevas misiones a Venus nos hablarán sobre mundos habitables

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DAVINCI + y VERITAS podrán explicarnos el pasado y el destino del planeta, así como las posibilidades que tenemos de vivir en un exoplaneta fuera del sistema solar. La existencia de agua en su historia es otra de las incógnitas para resolver

  • por Neel V. Patel | traducido por Ana Milutinovic
  • 15 Junio, 2021

Cuando la NASA dio luz verde a las misiones DAVINCI + y VERITAS a Venus, la comunidad científica se quedó atónita. La mayoría esperaba que la agencia espacial estadounidense, que no había lanzado una misión dedicada a Venus en 30 años, enviara al menos una para finales de esta década. Sin embargo, decidirse por dos dejó boquiabiertos a todos.

Tal vez la NASA anticipó algo que no se nos había ocurrido: DAVINCI + y VERITAS tendrán un impacto tremendo no solo en lo que respecta a la exploración de Venus y del sistema solar, sino también a nuestra comprensión de los mundos habitables y portadores de vida fuera de él.

A medida que nuestros descubrimientos de exoplanetas continúan acumulándose (hemos detectado más de 11.000 posibles exoplanetas hasta ahora), necesitamos saber si un planeta del tamaño de la Tierra tiene más probabilidades de parecerse a ella, o es más probable que se parezca a Venus. El científico planetario de la Universidad Estatal de Carolina del Norte (EE. UU.) Paul Byrne admite: "No sabemos cuál de esos resultados es el esperado o el más probable". Y para descubrirlo, debemos conocer Venus mucho mejor.

La mayoría de los científicos coinciden en que cualquier exoplaneta habitable necesitaría agua. Con temperaturas superficiales de 471 °C y presiones superficiales 89 veces peores que las de la Tierra, parece imposible que alguna vez haya existido agua en Venus. Pero este planeta y la Tierra tienen aproximadamente el mismo tamaño y la misma edad, y nuestra mejor suposición es que están hechos de materiales comparables y nacieron con condiciones iniciales muy similares. Venus está un 30 % más cerca del Sol que la Tierra, lo cual es significativo, pero no demasiado. Sin embargo, después de 4.500 millones de años, estos dos planetas se han comportado de manera muy diferente.

De hecho, existe una creciente evidencia de que Venus podría haber albergado agua hace mucho tiempo. Las misiones Pioneer Venus lanzadas en 1978 realizaron algunas mediciones de la relación deuterio-hidrógeno en la atmósfera, y sugirieron que Venus había perdido una tonelada de agua con el tiempo. Pero nunca hemos tenido una misión formal que pudiera estudiar esta historia del agua, buscar rasgos antiguos de flujo en la superficie o comprender si poseía el tipo de condiciones geológicas y climatológicas que resultan esenciales para el agua y para las condiciones habitables.

"Puede que hayan existido dos mundos habitables, paralelos, durante una cantidad de tiempo desconocida en nuestro sistema solar", resalta la investigadora principal adjunta de DAVINCI +, Giada Arney. Aunque Venus es inhabitable hoy en día, el hecho de que pudo haber sido habitable en algún momento significa que no siempre tuvo ese destino tan infernal.

Y esa es una buena noticia para la manera en la que evaluamos los exoplanetas distantes. "Mirando más allá del sistema solar, esto también podría sugerir que los planetas habitables son más comunes de lo que pensábamos", destaca Arney.

Hay dos teorías principales sobre lo que le sucedió a Venus, y ambas tienen implicaciones sobre lo que podríamos esperar de otros exoplanetas. La primera, consistente con nuestras observaciones actuales, aunque limitadas, es que Venus comenzó como un gran caos caliente desde el principio y nunca se calmó. Cuanto más cerca un planeta orbita su estrella anfitriona, más probable es que gire lentamente (o incluso controlado por las mareas es decir, cuando un lado mira permanentemente a la estrella, como la Luna alrededor de la Tierra).

Los que giran tan lentamente como Venus suelen tener más dificultades para mantener un clima global fresco y confortable, y durante un tiempo se supuso que esto probablemente era lo que llevó a Venus a volverse tan caliente e insoportable. Los rayos del Sol bombardeaban el planeta con calor, y la atmósfera rica en vapor nunca se condensó en agua líquida en la superficie. Mientras tanto, los gases de dióxido de carbono, agua y dióxido de azufre en el aire funcionaron como gases de efecto invernadero que solo sirvieron para atrapar todo ese calor. Y se mantuvo así durante 4.000 millones de años, más o menos.

Luego hay una nueva teoría que ha sido desarrollada recientemente por el científico Michael Way y sus compañeros del Instituto Goddard de Estudios Espaciales de la NASA. Ese modelo muestra que, si se hacen algunos pequeños ajustes en los climas de estos planetas, pueden desarrollar formas de nubes a lo largo de un hemisferio que se enfrentan constantemente a la estrella anfitriona, y reflejan una gran cantidad de calor estelar. Como resultado, un planeta como Venus se mantiene templado, y el vapor atmosférico se condensa en océanos líquidos en la superficie. El trabajo de Way muestra que, al llegar a este punto, el planeta puede autorregular su temperatura siempre que otros procesos similares a los de la Tierra, como la tectónica de placas (que ayuda a eliminar el dióxido de carbono de la atmósfera), puedan mitigar la acumulación de gases de efecto invernadero.

Se trata de una hipótesis complicada, llena de salvedades. Y si Venus es evidencia de que los planetas que giran lentamente pueden desarrollar condiciones más habitables, también es prueba de que estas condiciones son frágiles y potencialmente fugaces. Las personas que creen en la teoría de Way piensan que lo que probablemente sucedió en Venus es que una cantidad masiva de actividad volcánica abrumó al planeta con carbono y convirtió la atmósfera en un 96 % de CO2, lo que anuló cualquier alivio que pudiera proporcionar la tectónica de placas.

Es una hipótesis que vale la pena comprobar a través de DAVINCI + y VERITAS, porque, como señala Arney, muchos de los exoplanetas potencialmente habitables que hemos descubierto giran lentamente y orbitan estrellas de poca masa. Debido a que estas estrellas son más tenues, los planetas generalmente deben orbitarlas cerca para recibir suficiente calor para permitir la formación de agua líquida. Si forman nubes por un hemisferio, podrían preservar los climas habitables. La única forma en la que actualmente podemos comprobar si esta hipótesis tiene sentido es ver primero si eso pudo haber sucedido en Venus.

Pero antes de aplicar el modelo de Way a otros exoplanetas, debemos determinar si eso explica lo que le pasó a Venus. DAVINCI + descenderá y analizará directamente la composición y la química de la atmósfera, además de conseguir imágenes de la superficie. Debería recopilar el tipo de datos que nos ayuden a determinar si Venus tuvo agua al principio de su vida, y también profundizar más en su historia climática y si de verdad se podría haber formado una nube en un hemisferio.

El orbitador VERITAS investigará la geología del planeta tomando imágenes de alta resolución a través de observaciones de radar que podrían detectar una evidencia de suelo o geomorfología creada por los flujos de agua o la tectónica pasada. El objetivo más fascinante podría ser la tessera: las regiones montañosas muy deformadas que se cree que son las características geológicas más antiguas del planeta. Si VERITAS detecta pruebas de océanos antiguos, o al menos, del tipo de actividad geológica que podría haber mantenido al planeta más templado hace mucho tiempo, respaldará la idea de que otros exoplanetas de rotación lenta podrían alcanzar las mismas condiciones.

"El hecho de que van juntos lo convierte en una especie de megamisión complementaria", opina la científica planetaria del Laboratorio de Física Aplicada de la Universidad Johns Hopkins (EE. UU.) Lauren Jozwiak, que trabaja en la misión VERITAS. "Esta idea de hacer tanto el mapeo geológico como el análisis atmosférico ha sido la base de cómo hay que investigar Venus", considera.

Finalmente, si Venus siempre fue inhabitable, quizá la razón tenga que ver con su proximidad al Sol. Por eso, cualquier exoplaneta de tamaño similar que esté proporcionalmente cerca de su propia estrella posiblemente será como Venus. Y sería mejor que centráramos más investigaciones en los exoplanetas que están más lejos de sus estrellas.

Por otro lado, si Venus tuvo un período de enfriamiento antes de convertirse en un horno permanente, eso significa que debemos tomarnos en serio los exoplanetas de la zona de Venus, ya que aún pueden ser habitables. Eso también sugiere que los factores como la tectónica de placas y el vulcanismo tienen un papel crítico en la mediación de las condiciones habitables, y deberíamos encontrar formas de investigarlos también en los mundos distantes.

Cuanto más reflexionamos sobre lo que podrían lograr DAVINCI + y VERITAS, más parece que estamos subestimando lo ilusionados que deberíamos estar. Estas próximas misiones "cambiarán por completo la forma en la que pensamos sobre Venus y la formación planetaria en general", concluye Jozwiak. "Es un momento apasionante para descubrir si Venus es la 'antigua y futura Tierra'".

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