20/Sep/08

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¿Qué tan ventoso es Venus? Respuestas desde la Venus Express

Es bien sabido que los vientos sobre Venus son sumamente rápidos y poderosos. Ahora, la Venus Express de la ESA, por primera vez, ha montado una imagen 3-D de los vientos de Venus de un hemisferio planetario completo

Esta animación de la circulación del viento sobre Venus está montada con las imágenes tomadas por el espectrómetro visual e infrarrojo térmico de imágenes (VIRTIS) a bordo de la Venus Express de la ESA entre abril de 2006 y junio de 2007.

Las observaciones de VIRTIS han suministrado la primera imagen 3-D de los vientos de Venus de un hemisferio planetario entero. Las imágenes del lado nocturno (la parte roja del globo) fueron obtenidas en una longitud de onda infrarroja de 1,74 micrómetros, que permitía rastrear a las nubes en el límite más bajo de la capa de nubes (a unos 45-47 km de altura). Las imágenes del lado diurno (la parte gris del globo) fueron obtenidas con el casi infrarrojo a unos 980 nanómetros (una ventana a las nubes a unos 61 km de altura), y con el rayo ultravioleta azul en unos 350 nanómetros (a unos 66 km de altura).

El investigador atmosférico más poderoso jamás enviado a Venus, la Venus Express, tiene una órbita ventajosa alrededor del planeta y un único conjunto de instrumentos. La sonda espacial tiene la capacidad de espiar a través de las gruesas capas atmosféricas de Venus y obtener una imagen realmente global.

La sonda espacial ha monitoreado constantemente el planeta desde que las observaciones comenzaron en 2006, y los científicos tienen suficientes datos ahora para empezar a desarrollar una imagen completa de los fenómenos atmosféricos del planeta.

El espectrómetro visual e infrarrojo térmico de imagen de la Venus Express, VIRTIS, ha estado estudiando la espesa manta de nubes que rodea a Venus, recogiendo datos de los vientos. El área estudiada abarca las altitudes de 45 a 70 km por encima de la superficie y cubre el hemisferio sur entero, hasta el ecuador. Por encima del hemisferio sur, la Venus Express alcanza su punto más alto en órbita (a unos 66.000 km), que permite a los instrumentos obtener una visión global.

Estudiando los vientos sobre Venus

Las diferentes capas atmosféricas y el viento respectivo corren entre el ecuador y 50-55° de latitud sobre el hemisferio sur de Venus, tal como fue medido por el espectrómetro visual e infrarrojo térmico de imágenes (VIRTIS) a bordo de la Venus Express de la ESA entre abril de 2006 y junio de 2007.

Usando tres longitudes de onda diferentes como ventanas hacia tres capas atmosféricas diferentes, el VIRTIS rastreó el movimiento de las nubes y determinó la velocidad de los vientos que las movían. El instrumento ha suministrado la primera imagen 3-D de los vientos de Venus para un hemisferio planetario completo.

Al observar en una longitud de onda infrarroja de 1,74 micrómetros sobre el lado nocturno del planeta, VIRTIS puede ver a 45-47 km de altura; se pueden ver las nubes a esta altitud porque absorben luz infrarroja que viene de la superficie y de las capas atmosféricas más bajas, y esta luz es reflejada por las nubes. A esta altura, la velocidad promedio del viento es de unos 210 km / h.

Al observar con el casi infrarrojo (a unos 980 nanómetros) y con el rayo ultravioleta azul (a unos 350 nanómetros) el lado diurno del planeta, VIRTIS puede ver a unos 61-66 km de altura (la parte más alta de la capa de nubes), respectivamente. Es posible rastrear a las nubes por la luz del sol que se refleja en dos capas diferentes de ellas, con el infrarrojo y con el rayo ultravioleta. Las velocidades del viento, según mediciones, son de 220 y 370 km / h, respectivamente.

Agustín Sánchez-Lavega, de la Universidad del País Vasco en Bilbao, España, dirigió la investigación sobre un mapeo del viento en 3-D con los datos del primer año de observaciones de VIRTIS. "Nos concentramos en las nubes y su movimiento. Si las seguimos durante largos períodos de tiempo nos dan una idea precisa de la velocidad de los vientos que las hacen moverse y de sus diferencias", dijo.

Seguir a las nubes en altitudes diferentes sólo es posible si el instrumento puede mirar a través de la cortina de nubes. "VIRTIS opera en diferentes longitudes de onda, cada una de las cuales traspasa la capa de nubes a una altura diferente", añadió Ricardo Hueso, también de la Universidad del País Vasco, coautor de los resultados. "Estudiamos tres capas atmosféricas y seguimos el movimiento de cientos de nubes en cada una. Nunca antes ha sido hecho en escalas temporales y espaciales tan grandes, y con una cobertura de múltiples longitudes de onda".

En total, el equipo siguió a 625 nubes a una altura aproximada de 66 km, 662 a unos 61 km, y 932 a unos 45-47 km, en ambos lados, diurno y nocturno, del planeta. Se tomaron imágenes de las capas de nubes individuales durante varios meses durante unas 1-2 horas cada vez.

"Sabemos que entre el ecuador y 50-55° de latitud sur, la velocidad de los vientos varía mucho, de unos 370 km / h a una altura de 66 km, hasta 210 km / h a 45-47 km", dijo Sánchez-Lavega.

"En latitudes mayores que 65°, la situación cambia dramáticamente, se convierte en una enorme estructura similar al vórtice de un huracán presente sobre los polos. Todos niveles de nubes son empujados en general por vientos de la misma velocidad, independientemente de la altura, y su velocidad baja a casi cero en el centro del vórtice".

Sánchez-Lavega y sus colegas observaron que la velocidad de los vientos zonales (que soplan paralelos a las líneas de latitud) dependía de la hora local. La diferencia del calor solar que llega a Venus por la mañana y por la tarde -llamado efecto de marea solar- influye enormemente en la dinámica atmosférica, y los vientos soplan más fuerte por la tarde.

En promedio, los vientos recuperan su velocidad original cada cinco días, pero el mecanismo que produce esta periodicidad necesita de una investigación adicional. "VIRTIS continúa sus observaciones, y durante los siguientes años esperamos comprender más precisamente qué tan estables o variables son los vientos de Venus en las capas de nubes altas y bajas", concluyó Giuseppe Piccioni, del Istituto Nazionale di Astrofisica en Roma, Italia, principal co-investigador para el instrumento VIRTIS.

Fuente: ESA. Aportado por Graciela Lorenzo Tillard