La sonda solar Parker consigue las primeras imágenes de la superficie de Venus en luz visible desde el espacio

La superficie de Venus, cubierta por espesas nubes, generalmente está oculta a la vista. Parker usó su generador de imágenes de campo amplio (WISPR, por sus siglas en inglés) en dos sobrevuelos recientes al planeta para obtener imágenes en longitudes de onda del espectro visible (el tipo de luz que el ojo humano puede ver) hasta el infrarrojo cercano, de todo el lado nocturno.

Las imágenes, que se han utilizado para realizar en un video, revelan un tenue resplandor de la superficie que permite observar características distintivas como regiones continentales, llanuras y mesetas. También se aprecia un halo luminiscente de oxígeno en la atmósfera rodeando el planeta.

“Estamos encantados con los conocimientos científicos que la sonda soalr Parker ha proporcionado hasta ahora”, dijo Nicola Fox, directora de la División de Heliofísica en la sede de la NASA. “Parker continúa superando nuestras expectativas y estamos entusiasmados de que estas novedosas observaciones, tomadas durante nuestra maniobra de asistencia gravitacional, puedan ayudar de maneras inesperadas a avanzar en la investigación de Venus”.

Estas imágenes del planeta, a menudo llamado el gemelo de la Tierra, contribuyen a la labor de los científicos de obtener información sobe la geología de la superficie de Venus, qué minerales podrían estar presentes allí y cómo ha sido la evolución del planeta. Dadas las similitudes entre los planetas, esta información es clave en la búsqueda de los científicos para comprender por qué Venus se volvió inhóspito y la Tierra se convirtió en un oasis.

“Venus es la tercera cosa más brillante del cielo, pero hasta hace poco no teníamos mucha información sobre cómo se vería la superficie porque nuestra vista está bloqueada por una atmósfera espesa”, dijo Brian Wood, autor principal del nuevo estudio y físico del Laboratorio de Investigación Naval en Washington, D.C. “Por primera vez estamos viendo la superficie en longitudes de onda visibles desde el espacio”.

Capacidades inesperadas

Las primeras imágenes del WISPR de Venus se tomaron en julio de 2020, cuando Parker se embarcó en su tercer sobrevuelo, que la nave espacial utiliza para acercar su órbita al Sol. El WISPR fue diseñado para percibir características tenues en la atmósfera solar y el viento, y algunos científicos pensaron que podrían usar WISPR cuando Parker pasara por el planeta para obtener imágenes de las cimas de las nubes que ocultan a Venus.

“El objetivo era medir la velocidad de las nubes”, dijo el científico del proyecto WISPR Angelos Vourlidas, coautor del nuevo artículo e investigador del Laboratorio de Física Aplicada de la Universidad Johns Hopkins.

Pero en lugar de detectar solo nubes, WISPR también vio a través de la superficie del planeta. Las imágenes fueron tan sorprendentes que los científicos volvieron a encender las cámaras durante el cuarto paso en febrero de 2021. Durante el sobrevuelo de 2021, la órbita de la nave espacial se alineó perfectamente para que WISPR obtuviera una imagen del lado nocturno de Venus en su totalidad.

“Las imágenes y el video me dejaron boquiabierto”, dijo Wood.

Brillando al rojo vivo

Las nubes obstruyen la mayor parte de la luz visible que proviene de la superficie de Venus, pero las longitudes de onda visibles más largas, que bordean las longitudes de onda del infrarrojo cercano, las logran atravesar. En el lado diurno, esta luz roja se pierde por la brillante luz del Sol reflejada en las nubes de Venus, pero en la oscuridad de la noche, las cámaras del WISPR pudieron captar este tenue brillo causado por el increíble calor que emana de la superficie.

“La superficie de Venus, incluso en el lado nocturno, tiene unos 860 °F [460 °C]”, dijo Wood. “Hace tanto calor que la superficie rocosa de Venus brilla visiblemente, como una pieza de hierro sacada de una fragua”.

Cuando el WISPR pasó por Venus, captó un rango de longitudes de onda de 470 nanómetros a 800 nanómetros. Parte de esa luz está en el infrarrojo cercano (longitudes de onda que no podemos ver, pero que sentimos como calor) y parte está en el rango visible, entre 380 nanómetros y 750 nanómetros, aproximadamente.

Venus con una nueva mirada

En 1975, el módulo de aterrizaje Venera 9 envió los primeros atisbos de la superficie después de aterrizar en Venus. Desde entonces, la superficie de Venus se ha ido revelando con instrumentos de radar e infrarrojos, que pueden penetrar a través de las espesas nubes utilizando longitudes de onda de luz invisibles para el ojo humano. La misión Magallanes de la NASA creó los primeros mapas en la década de 1990 usando un radar, y la nave espacial Akatsuki de la Agencia Japonesa de Exploración Aeroespacia (JAXA) recopiló imágenes infrarrojas después de alcanzar la órbita alrededor de Venus en 2016. Las nuevas imágenes de Parker se suman a estos hallazgos, al extender las observaciones a longitudes de onda rojas en el límite de lo que podemos ver.

Las imágenes del WISPR muestran características en la superficie de Venus, como la región continental Aphrodite Terra, la meseta de Tellus Regio y las llanuras de Aino Planitia. Dado que las regiones de mayor altitud son unos 30 °C más frías que las áreas más bajas, aparecen como manchas oscuras en medio de las zonas bajas más brillantes. Estas características también se pueden ver en imágenes de radar anteriores, como las tomadas por Magallanes.

Más allá de observar las características de la superficie, las nuevas imágenes del WISPR ayudarán a los científicos a comprender mejor la geología y la composición mineral de Venus. Cuando se calientan, los materiales brillan en longitudes de onda únicas. Al combinar las nuevas imágenes con las anteriores, los científicos tienen una gama más amplia de longitudes de onda para estudiar, lo cual puede ayudar a identificar qué minerales hay en la superficie del planeta. Tales técnicas se han utilizado previamente para estudiar la superficie de la Luna. En el futuro, las misiones continuarán expandiendo este rango de longitudes de onda, lo que contribuirá a nuestra comprensión de los planetas habitables.

Esta información también podría ayudar a los científicos a comprender la evolución del planeta. Si bien Venus, la Tierra y Marte se formaron casi al mismo tiempo, hoy en día son muy diferentes. La atmósfera de Marte es una fracción de la de la Tierra, mientras que Venus tiene una atmósfera mucho más espesa. Los científicos sospechan que el vulcanismo desempeñó un papel en la creación de la densa atmósfera de Venus, pero se necesitan más datos para saber cómo. Las nuevas imágenes del WISPR podrían proporcionar pistas sobre cómo los volcanes pueden haber afectado a la atmósfera del planeta.

Además del resplandor de la superficie, las nuevas imágenes muestran un anillo brillante alrededor del borde del planeta causado por los átomos de oxígeno que emiten luz en la atmósfera. Este tipo de luz, llamada resplandor de aire, también está presente en la atmósfera de la Tierra, en donde es visible desde el espacio y, a veces, durante la noche desde la superficie.

Datos científicos obtenidos a partor de los sobrevuelos

Aunque el objetivo principal de la sonda solar Parker es la ciencia solar, los sobrevuelos de Venus brindan oportunidades emocionantes para obtener datos adicionales que no se esperaban durante el lanzamiento de la misión.

El WISPR también ha tomado imágenes del anillo de polvo orbital de Venus, un cúmulo de partículas microscópicas en forma de rosquilla esparcidas en la órbita de Venus alrededor del Sol. El instrumento FIELDS realizó mediciones directas de ondas de radio en la atmósfera de Venus, las cuales ayudaron a los científicos a comprender los cambios en la atmósfera superior durante el ciclo de actividad de 11 años del Sol.

En diciembre de 2021, los investigadores publicaron nuevos descubrimientos sobre el redescubrimiento de la cola de plasma, similar a la de un cometa, que sale detrás de Venus, llamada “rayo de cola”. Los nuevos resultados mostraron que esta cola de partículas se extiende casi 8.000 kilómetros desde la atmósfera de Venus. Esta cola podría ser la forma en que el agua de Venus escapó del planeta, contribuyendo a su actual ambiente seco e inhóspito.

Si bien es probable que la geometría de los próximos dos sobrevuelos no le permita a Parker obtener imágenes del lado nocturno, los científicos continuarán usando los otros instrumentos de Parker para estudiar el entorno espacial de Venus. En noviembre de 2024, la nave espacial tendrá la última oportunidad de obtener imágenes de la superficie, durante su séptimo y último sobrevuelo.

El futuro de la investigación de Venus

La sonda solar Parker, construida y operada por el Laboratorio de Física Aplicada de Johns Hopkins en Laurel, Maryland, no es la primera misión en recopilar datos adicionales por los sobrevuelos, pero su reciente éxito ha inspirado a otras misiones a encender sus instrumentos a medida que pasan cerca de Venus. Además de Parker, la misión BepiColombo de la ESA (Agencia Espacial Europea) y la misión Solar Orbiter de la ESA y la NASA, han decidido recopilar datos durante sus sobrevuelos de los próximos años.

Habrá más naves espaciales que se dirigirán a Venus a finales de esta década, como las misiones DAVINCI y VERITAS de la NASA y la misión EnVision de la ESA. Estas misiones ayudarán a obtener imágenes y muestras de la atmósfera de Venus, así como a obtener una resolución más alta de la superficie, con longitudes de onda infrarrojas. Esta información ayudará a los científicos a determinar la composición mineral de la superficie y comprender mejor la historia geológica del planeta.

“Al estudiar la superficie y la atmósfera de Venus, esperamos que las próximas misiones ayuden a los científicos a comprender la evolución de Venus y qué fue lo que ocurrió para que Venus sea inhóspito hoy”, dijo Lori Glaze, directora de la División de Ciencias Planetarias de la NASA. “Tanto DAVINCI como VERITAS utilizarán principalmente imágenes del infrarrojo cercano, pero los resultados de Parker han demostrado el valor de obtener imágenes de una amplia gama de longitudes de onda”.

Por Mara Johnson-Groh
Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA en Greenbelt, Maryland

Traducido por CEV-MDSCC

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