Experimentos de laboratorio en el centro aeroespacial alemán (DLR)han desarrollado una forma de determinar la naturaleza de la superficie de Venus utilizando nuevos instrumentos desde la órbita.
Pese a su impenetrable atmósfera, toda la superficie de Venus ahora se puede mapear mineralógicamente por primera vez, abordando una gran brecha en la investigación planetaria, según un comunicado de este organismo.
Venus es el planeta hermano de la Tierra. Tiene casi exactamente el mismo tamaño y orbita en promedio a solo 40 millones de kilómetros más cerca del Sol. Sin embargo, los dos planetas se desarrollaron de formas muy diferentes. En la Tierra, se formaron continentes, separados por océanos. Luego, hace unos tres mil quinientos millones de años, la vida emergió bajo su atmósfera y se convirtió en la gran variedad de organismos que conocemos hoy. Las cosas sucedieron de manera muy diferente en Venus, que está rodeada por una atmósfera de gas cien veces más espesa que la de la Tierra.
Dentro de él, el efecto invernadero extremo da como resultado una temperatura superficial constante de 470 grados Celsius, una temperatura a la que el agua se evaporaría instantáneamente e incluso el plomo se derretiría. El planeta está permanentemente envuelto en espesas nubes de ácido sulfúrico, lo que hace imposible que los telescopios de la Tierra o los instrumentos a bordo de las naves espaciales adquieran siquiera un vistazo de la superficie.
Sin embargo, los científicos han logrado mapear su paisaje utilizando un radar. Y ahora, a través de una serie de experimentos de laboratorio, los investigadores del DLR han desarrollado un nuevo método para determinar la naturaleza de la superficie del planeta desde la órbita.
"Durante unos buenos diez años, hemos estado usando una instalación de laboratorio única para medir las propiedades de emisión de varias rocas del tipo que podríamos esperar encontrar en Venus bajo las mismas condiciones extremas que prevalecen en el planeta", dice en un comunicado Jörn Helbert, director del Laboratorio de Espectroscopía Planetaria (PSL) de DLR y autor principal de un artículo de investigación que ahora se ha publicado en la revista 'Science Advances'.
"La reflectancia y la emisividad de las rocas cambian cuando están expuestas a las altas temperaturas que se encuentran en Venus. Como resultado, los perfiles espectrales medidos a temperaturas terrestres no pueden simplemente aplicarse allí. Pero ahora, tenemos una herramienta que podemos usar como la base para nuevos instrumentos en las próximas misiones planeadas a Venus que finalmente nos permitirán determinar qué tipos de rocas existen allí".
El grupo de investigación de cuatro personas formado por investigadores de DLR, el Instituto de Ciencias Planetarias en Tucson, Arizona, y el Mount Holyoke College en Massachusetts, han utilizado los resultados de sus experimentos de laboratorio para diseñar una nueva 'biblioteca espectral' para varios tipos de rocas.
"Determinar los espectros de emisión de esta manera nos ha permitido reconstruir el contenido de óxido de hierro en el lugar de aterrizaje de los módulos de aterrizaje Venera 9 y Venera 10 de la Unión Soviética por primera vez", dice el científico planetario del DLR, Alessandro Maturilli. "En 1975, los dos módulos de aterrizaje transmitieron imágenes de Venus y proporcionaron medidas importantes. Sin embargo, no estaban equipados con un instrumento que pudiera medir directamente el contenido de óxido de hierro".
Los dos módulos de aterrizaje proporcionaron las únicas mediciones espectrales directas de las rocas venusianas. Los perfiles de emisión determinados en el laboratorio y los espectros determinados por las misiones Venera concuerdan muy bien.
"Como tal, hemos demostrado la precisión de nuestro nuevo método, lo que representa un gran paso adelante", dice Jörn Helbert. Aunque actualmente se están discutiendo más misiones de aterrizaje de Venus, el mapeo global del planeta solo puede realizarse desde la órbita. Sin embargo, la atmósfera de Venus es impenetrable a las longitudes de onda de la luz visible, aquellas que el ojo humano puede ver.
Para hacer posible el mapeo de la superficie a pesar de la atmósfera del planeta, los científicos se están enfocando en lo que se conoce como 'ventanas atmosféricas'. Se trata de bandas estrechas de longitudes de onda en las que la atmósfera de Venus es transparente y, por lo tanto, permiten ver la superficie. Existen cinco de estas "ventanas" en longitudes de onda cercanas a los 1000 nanómetros (un micrómetro). Estas longitudes de onda se encuentran en el infrarrojo cercano, que es adyacente a la parte visible del espectro electromagnético (aproximadamente 400 a 700 nanómetros).
A través de su experimento, los investigadores han demostrado que para los tipos de rocas medidos en el laboratorio, los espectros y sus perfiles característicos se pueden utilizar para identificarlos de manera confiable desde la órbita.
"Nuestro objetivo ahora es crear el primer mapa global de rocas en Venus", dice Helbert. "¡Eso sería un gran logro! Después de todo, sabemos muy poco sobre Venus. En su infancia, el planeta puede haber tenido agua, como la Tierra, y también puede haber sido menos hostil a la vida". Los científicos están buscando utilizar el instrumento Venus Emissivity Mapper (VEM) para implementar su plan, mapeando las emisiones en las pocas ventanas atmosféricas disponibles en el infrarrojo cercano.
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