31/Oct/05

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¿Antiguos océanos perdidos en Venus?

(Astroenlazador) - Venus es uno de los mundos más inhóspitos de nuestro sistema planetario. Su altísima temperatura causada por el efecto invernadero, la elevada presión atmosférica a nivel de superficie y sus nubes de ácido sulfúrico lo convierten hoy por hoy en un planeta nada apto para la exploración humana. Es por esto que la investigación de Venus ha sido realizada mediante sondas orbitales, mucho más efectivas que los vehículos de aterrizaje, los cuales apenas han sobrevivido, como máximo, unas pocas horas en su superficie.

Todas estas misiones han obtenido información muy interesante acerca de la superficie, atmósfera e historia geológica del segundo planeta más próximo al Sol, datos que se emplean para intentar averiguar por qué Venus, con una atmósfera casi 1000 veces más densa que la terrestre y con una temperatura en su superficie capaces de fundir el plomo, ha evolucionado en una dirección tan distinta a la de nuestro planeta.

Aunque hoy Venus es muy diferente a la Tierra, es probable que en el pasado remoto ambos mundos presentasen ciertas similitudes: los científicos están bastante seguros de que este planeta contó con océanos de agua líquida que cubrieron buena parte de su superficie y que su atmósfera fue en su día muy distinta a la actual. ¿En qué se basan los investigadores para deducir esto? A diferencia de Marte, la superficie de Venus carece de rasgos geológicos que evidencien la presencia de agua en el pasado: las imágenes tomadas por los orbitadores no muestran antiguos lechos de ríos, costas u otras formas de erosión producidas por el agua. Todo lo contrario, pues el aspecto que las sondas nos han revelado es de una superficie con cráteres de impacto, abundantes llanuras de rocas ígneas, volcanes, montañas y fracturas producidas por esfuerzos litosféricos, pero ningún rasgo del cual se pueda deducir la presencia de agua actual o pretérita.

Las primeras averiguaciones acerca de la historia geológica del planeta Venus hechas por EEUU se llevaron a cabo gracias a las misiones Pioneer Venus Orbiter y Pioneer Venus Multiprobe. La primera de ellas, como su nombre indica, se trataba de un orbitador cuyos objetivos principales fueron la obtención del primer mapa completo del planeta empleando ondas de radar y la caracterización de su atmósfera. La segunda consistía, en realidad, en un conjunto de cuatro sondas montadas en un sistema de transporte, destinadas a descender independientemente por la atmósfera de Venus y transmitir datos del entorno hasta perderse contacto con las mismas, pues no estaba previsto sobrevivir al aterrizaje. Estas misiones fueron enviadas a Venus en 1978, si bien ya habían sido planificadas a mediados de los años '60, viéndose entonces la necesidad de utilizar una sonda orbital y varias cápsulas atmosféricas para realizar un estudio amplio y lo más completo posible del planeta Venus.

Tanto la Pioneer Venus Orbiter como la Multiprobe fueron un éxito rotundo de la NASA: la primera, cuya vida útil prevista era de 8 meses, permaneció activa más de 14 años. Las segundas cumplieron con su cometido a la perfección, llegando incluso una de ellas a sobrevivir varios minutos en la superficie.

Además de cumplir con sus objetivos fundamentales, esta doble misión obtuvo datos muy interesantes y que ofrecieron una visión diferente del pasado remoto de Venus. Los datos del orbitador mostraron que la atmósfera de este planeta pierde agua continuamente. Las moléculas de agua existentes por encima de las nubes son disociadas por la radiación solar ultravioleta en hidrógeno y oxígeno. Estos dos elementos —principalmente el hidrógeno— acaban perdiéndose en el espacio al ser arrastrados por el viento solar y los iones de alta energía procedentes de nuestra estrella. Las mediciones del orbitador muestran que la tasa de pérdida de agua es de 5x10²⁵ átomos de hidrógeno cada segundo. Se piensa que una buena parte del oxígeno que no se ha escapado del planeta terminó combinándose con los minerales que forman las rocas del suelo, ya que ni la Pioneer Venus Orbiter ni las cuatro sondas de la Pioneer Venus Multiprobe han hallado este elemento en cantidades apreciables en la atmósfera.

Si tanto en la Tierra como en Marte podemos encontrar agua, bien en estado líquido o sólido, no sería extraño que Venus también hubiese contado con esta sustancia en algún momento de su historia. Basándose en los datos de ambas Pioneer los científicos creen que en un remoto pasado pudieron existir océanos de agua en la superficie de Venus. Una prueba que apoya esta hipótesis —además del escape de agua explicado anteriormente— es el estudio de la proporción deuterio/hidrógeno en la atmósfera de dicho mundo. El deuterio es un isótopo pesado del hidrógeno; dicho isótopo, al contar con más masa escapa más difícilmente del planeta debido a que le afecta más la atracción gravitatoria. En la Tierra, por cada 6000 átomos de hidrógeno existe sólo un átomo de deuterio (expresado en porcentaje es un 0,0166%), pero en Venus la proporción de deuterio es 120 veces mayor (2%), dato a partir del cual es posible estimar la cantidad de hidrógeno que se ha escapado al espacio. Los estudios en base a estas mediciones muestran que la abundancia de agua en Venus tuvo que haber sido muy alta y que este planeta podría haber contado con masas oceánicas comparables a las terrestres.

La pregunta que inmediatamente se plantea es por qué no existen estos océanos ni se aprecian hoy en día las formas del terreno asociadas a los mismos. La explicación puede hallarse en un creciente efecto invernadero producido por el CO₂, gas originado durante la actividad volcánica. El progresivo calentamiento global contribuiría a incrementar la cantidad de vapor de agua presente en la atmósfera; el efecto de la radiación ultravioleta solar —más intensa en el pasado, cuando el Sol era más joven— propiciaría su disociación y posterior escape al espacio. De esta forma, el planeta Venus se iría convirtiendo en el mundo seco y abrasador que hoy conocemos. En la Tierra, la mayor parte del CO₂ ha quedado atrapado en las rocas carbonatadas, evitando un efecto invernadero similar al de nuestro planeta vecino; en cambio, en Venus, este compuesto no ha podido ser eliminado de la atmósfera, de modo que la evolución ha transformado dicho mundo en un lugar inadecuado para el desarrollo de la vida.

¿Hay indicios físicos que apoyen estas hipótesis? Las observaciones llevadas a cabo con las dos Pioneer Venus y posteriormente con el orbitador Magallanes de la NASA sugieren que la superficie de Venus parece renovarse periódicamente como consecuencia de intensas fases de vulcanismo. Basándose en la densidad de craterización, datos geoquímicos y modelos del interior del planeta, los geólogos calculan que la edad de su superficie es de aproximadamente 500 millones de años, momento en que debió ocurrir la última etapa de vulcanismo masivo. Se trata de una edad muy reciente si la comparamos con los 4550 millones de años que se calcula tiene el sistema solar. Debido a esto, si Venus fue en el pasado un mundo más húmedo, cualquier huella de un antiguo océano se ha perdido para siempre.