Los científicos planetarios de la Universidad de Colorado Boulder han descubierto cómo Venus, el vecino hirviente e inhabitable de la Tierra, se volvió tan seco.
El nuevo estudio llena un gran vacío en lo que los investigadores llaman «la historia del agua en Venus». Utilizando simulaciones por computadora, el equipo descubrió que los átomos de hidrógeno en la atmósfera del planeta salen disparados hacia el espacio a través de un proceso conocido como «recombinación disociativa», lo que hace que Venus pierda aproximadamente el doble de agua cada día en comparación con estimaciones anteriores.
El equipo publicará sus hallazgos el 6 de mayo en la revista. Naturaleza.
Los resultados podrían ayudar a explicar qué sucede con el agua en una gran cantidad de planetas en toda la galaxia.
«El agua es realmente importante para la vida», afirmó Eryn Cangi, científica investigadora del Laboratorio de Física Atmosférica y Espacial (LASP) y coautora principal del nuevo artículo. «Necesitamos comprender las condiciones que sustentan el agua líquida en el universo, y que pueden haber producido el estado muy seco de Venus en la actualidad».
Venus, añadió, está absolutamente reseca. Si tomaras toda el agua de la Tierra y la esparcieras sobre el planeta como mermelada sobre una tostada, obtendrías una capa líquida de aproximadamente 3 kilómetros (1,9 millas) de profundidad. Si hicieras lo mismo en Venus, donde toda el agua queda atrapada en el aire, terminarías con sólo 3 centímetros (1,2 pulgadas), apenas suficiente para mojarte los dedos de los pies.
«Venus tiene 100.000 veces menos agua que la Tierra, aunque tiene básicamente el mismo tamaño y masa», dijo Michael Chaffin, coautor principal del estudio e investigador científico de LASP.
En el estudio actual, los investigadores utilizaron modelos informáticos para entender a Venus como un gigantesco laboratorio de química, centrándose en las diversas reacciones que ocurren en la atmósfera arremolinada del planeta. El grupo informa que una molécula llamada HCO+ (un ion formado por un átomo de hidrógeno, uno de carbono y otro de oxígeno) en lo alto de la atmósfera de Venus puede ser la culpable del escape de agua del planeta.
Para Cangi, coautor principal de la investigación, los hallazgos revelan nuevas pistas sobre por qué Venus, que probablemente alguna vez pareció casi idéntico a la Tierra, es casi irreconocible hoy.
«Estamos tratando de descubrir qué pequeños cambios ocurrieron en cada planeta para llevarlos a estos estados tan diferentes», dijo Cangi, quien obtuvo su doctorado en ciencias astrofísicas y planetarias en CU Boulder en 2023.
Derramar el agua
Venus, observó, no siempre fue un desierto.
Los científicos sospechan que hace miles de millones de años, durante la formación de Venus, el planeta recibió aproximadamente tanta agua como la Tierra. En algún momento, sobrevino la catástrofe. Las nubes de dióxido de carbono en la atmósfera de Venus desencadenaron el efecto invernadero más poderoso del sistema solar, elevando eventualmente las temperaturas en la superficie a unos abrasadores 900 grados Fahrenheit. En el proceso, toda el agua de Venus se evaporó y la mayor parte se fue al espacio.
Pero esa antigua evaporación no puede explicar por qué Venus está tan seco como lo está hoy, o cómo continúa perdiendo agua en el espacio.
«Como analogía, digamos que tiré el agua de mi botella de agua. Todavía quedarían algunas gotas», dijo Chaffin.
En Venus, sin embargo, casi todas las gotas restantes también desaparecieron. El culpable, según el nuevo trabajo, es el esquivo HCO+.
Misiones a Venus
Chaffin y Cangi explicaron que en las atmósferas superiores de los planetas, el agua se mezcla con dióxido de carbono para formar esta molécula. En investigaciones anteriores, los investigadores informaron que el HCO+ puede ser responsable de que Marte pierda una gran parte de su agua.
Así es como funciona en Venus: HCO+ se produce constantemente en la atmósfera, pero los iones individuales no sobreviven por mucho tiempo. Los electrones en la atmósfera encuentran estos iones y se recombinan para dividirlos en dos. En el proceso, los átomos de hidrógeno se alejan e incluso pueden escapar por completo al espacio, robándole a Venus uno de los dos componentes del agua.
En el nuevo estudio, el grupo calculó que la única manera de explicar el estado seco de Venus era si el planeta albergaba volúmenes de HCO+ mayores de lo esperado en su atmósfera. Hay un giro en los hallazgos del equipo. Los científicos nunca han observado HCO+ alrededor de Venus. Chaffin y Cangi sugieren que eso se debe a que nunca tuvieron los instrumentos para mirar adecuadamente.
Si bien decenas de misiones han visitado Marte en las últimas décadas, muchas menos naves espaciales han viajado al segundo planeta desde el sol. Ninguno ha llevado instrumentos capaces de detectar el HCO+ que impulsa la ruta de escape recién descubierta por el equipo.
«Una de las sorprendentes conclusiones de este trabajo es que el HCO+ debería estar entre los iones más abundantes en la atmósfera de Venus», dijo Chaffin.
Sin embargo, en los últimos años, un número creciente de científicos ha puesto sus ojos en Venus. Por ejemplo, la misión de Investigación de gases nobles, química e imágenes de Venus en la atmósfera profunda (DAVINCI), planificada por la NASA, lanzará una sonda a través de la atmósfera del planeta hasta la superficie. Su lanzamiento está previsto para finales de la década.
DAVINCI tampoco podrá detectar HCO+, pero los investigadores tienen la esperanza de que una misión futura pueda hacerlo, revelando otra pieza clave de la historia del agua en Venus.
«No ha habido muchas misiones a Venus», dijo Cangi. «Pero las misiones recientemente planificadas aprovecharán décadas de experiencia colectiva y un floreciente interés en Venus para explorar los extremos de las atmósferas planetarias, la evolución y la habitabilidad».