Nuevos hallazgos sugieren que Venus nunca tuvo océanos, condiciones necesarias para la vida

Esta imagen, que muestra el lado nocturno de Venus brillando en infrarrojos térmicos, fue capturada por la nave espacial japonesa Akatsuki. Crédito: JAXA / ISAS / DARTS / Damia Bouic

Astrofísicos liderados por UNIGE y NCCR PlanetS investigaron el pasado de Venus para averiguar si el planeta hermano de la Tierra alguna vez tuvo océanos.

El planeta Venus puede verse como el gemelo malvado de la Tierra. A primera vista, tiene una masa y tamaño comparable a nuestro planeta de origen, de manera similar, está compuesto principalmente de material rocoso, contiene agua y tiene una atmósfera. Sin embargo, una mirada más cercana revela diferencias sorprendentes entre ellos: la atmósfera espesa de CO2 de Venus, la temperatura y presión extrema de la superficie y el sulfúrico. ácido las nubes están de hecho en marcado contraste con las condiciones necesarias para la vida en la Tierra. Sin embargo, puede que no siempre haya sido así.

Estudios anteriores han sugerido que Venus pudo haber sido un lugar mucho más hospitalario en el pasado, con sus océanos de agua líquida. Un equipo de astrofísicos dirigido por la Universidad de Ginebra (UNIGE) y el Centro Nacional de Competencia de Investigación PlanetS (NCCR) en Suiza investigó si el gemelo de nuestro planeta en realidad tenía períodos más suaves. Los resultados, publicados en la revista Naturaleza, sugieren que este no es el caso.

Vista artística de la superficie y la atmósfera de la primitiva Venus, hace más de 4 mil millones de años. En primer plano, un misterioso explorador se sorprende al ver los océanos completamente vaporizados en el cielo. Crédito: © Manchu

Venus se ha convertido recientemente en un tema de investigación importante para los astrofísicos. ESA y NASA han decidido este año enviar no menos de tres misiones de exploración espacial durante la próxima década al segundo planeta más cercano al Sol. Una de las preguntas clave que estas misiones pretenden responder es si Venus albergó o no los primeros océanos. Astrofísicos liderados por Martin Turbet, investigador del Departamento de Astronomía de la Facultad de Ciencias de la UNIGE y miembro de NCCR PlanetS, intentaron responder a esta pregunta con las herramientas disponibles en la Tierra.

«Simulamos el clima de la Tierra y Venus al comienzo de su evolución, hace más de cuatro mil millones de años, cuando la superficie de los planetas aún estaba derretida», dice Martin Turbet. «Las altas temperaturas asociadas significaban que el agua estaría presente en forma de vapor, como en una olla a presión gigante».

Usando sofisticados modelos tridimensionales de la atmósfera, similares a los que usan los científicos para simular el clima actual de la Tierra y la evolución futura, el equipo estudió cómo las atmósferas de los dos planetas evolucionarían con el tiempo y si los océanos podrían formarse en el proceso.

«Gracias a nuestras simulaciones, pudimos demostrar que las condiciones climáticas no permitían la condensación del vapor de agua en la atmósfera de Venus», dice Martin Turbet. Esto significa que las temperaturas nunca han bajado lo suficiente como para que el agua en su atmósfera forme gotas de lluvia que podrían caer sobre su superficie. En cambio, el agua permaneció como un gas en la atmósfera y los océanos nunca se formaron. “Una de las principales razones de esto son las nubes que se forman preferentemente en el lado nocturno del planeta. Estas nubes provocan un efecto invernadero muy poderoso que impidió que Venus se enfriara tan rápido como se pensaba ”, prosigue el investigador de Ginebra.

Pequeñas diferencias con graves consecuencias

Sorprendentemente, las simulaciones de los astrofísicos también revelan que la Tierra podría haber sufrido fácilmente el mismo destino que Venus. Si la Tierra hubiera estado un poco más cerca del Sol, o si el Sol hubiera brillado tan intensamente en su «juventud» como lo hace hoy, nuestro planeta de origen sería muy diferente hoy. Probablemente sea la radiación relativamente débil del joven Sol lo que ha permitido que la Tierra se enfríe lo suficiente como para condensar el agua que forma nuestros océanos. Para Emeline Bolmont, profesora de UNIGE, miembro de PlaneS y coautora del estudio, “esta es una inversión total de la forma en que miramos lo que durante mucho tiempo se ha llamado la ‘paradoja del sol joven débil’. ¡Siempre se ha considerado un gran obstáculo para el surgimiento de la vida en la Tierra! » El argumento era que si la radiación solar hubiera sido mucho más débil que la actual, habría convertido a la Tierra en una bola de hielo hostil a la vida. «Pero resulta que para la Tierra joven muy caliente, este Sol débil puede haber sido una oportunidad inesperada», continúa el investigador.

«Nuestros hallazgos se basan en modelos teóricos y son un elemento importante para responder a la pregunta sobre la historia de Venus», dice el coautor del estudio David Ehrenreich, profesor del Departamento de Astronomía de UNIGE y miembro de NCCR PlanetS. “Pero no podremos pronunciarnos sobre el tema definitivamente en nuestras computadoras. Las observaciones de las tres futuras misiones espaciales de Venus serán fundamentales para confirmar, o refutar, nuestro trabajo ”. Estas perspectivas entusiasman a Emeline Bolmont, para quien «estas fascinantes preguntas pueden ser abordadas por el nuevo Centro para la Vida en el Universo, que acaba de establecerse dentro de la Facultad de Ciencias de la UNIGE».

Referencia: «La asimetría de las nubes día-noche impide los primeros océanos en Venus pero no en la Tierra» por Martin Turbet, Emeline Bolmont, Guillaume Chaverot, David Ehrenreich, Jérémy Leconte y Emmanuel Marcq, 13 de octubre de 2021, Naturaleza.
DOI: 10.1038 / s41586-021-03873-w