Como la estrella de la mañana, la estrella de la tarde y el objeto natural más brillante en el cielo (después de la Luna), los seres humanos han sido conscientes de Venus desde tiempos inmemoriales. Aunque pasarían muchos miles de años antes de que fuera reconocido como un planeta, ha sido parte de la cultura humana desde el comienzo de la historia registrada.
Debido a esto, el planeta ha jugado un papel vital en la mitología y los sistemas astrológicos de innumerables pueblos. Con los albores de la era moderna, el interés en Venus ha crecido, y las observaciones realizadas sobre su posición en el cielo, los cambios en la apariencia y características similares a la Tierra nos han enseñado mucho sobre nuestro Sistema Solar.
Tamaño, masa y órbita:
Debido a su tamaño, masa, proximidad al Sol y composición similares, Venus se conoce a menudo como el "planeta hermano" de la Tierra. Con una masa de 4.8676 × 1024 kg, un área de superficie de 4.60 x 108 km², y un volumen de 9.28 × 1011 km3Venus es un 81.5% tan masivo como la Tierra, y tiene el 90% de su superficie y el 86.6% de su volumen.
Venus orbita alrededor del Sol a una distancia promedio de aproximadamente 0.72 UA (108,000,000 km / 67,000,000 mi) casi sin excentricidad. De hecho, con su órbita más alejada (afelio) de 0.728 UA (108,939,000 km) y la órbita más cercana (perihelio) de 0,718 UA (107,477,000 km), tiene la órbita más circular de cualquier planeta en el Sistema Solar.
Cuando Venus se encuentra entre la Tierra y el Sol, una posición conocida como conjunción inferior, hace el acercamiento más cercano a la Tierra de cualquier planeta, a una distancia promedio de 41 millones de kilómetros (lo que lo convierte en el planeta más cercano a la Tierra). Esto ocurre, en promedio, una vez cada 584 días. El planeta completa una órbita alrededor del Sol cada 224.65 días, lo que significa que un año en Venus es 61.5% tanto como un año en la Tierra.
A diferencia de la mayoría de los otros planetas del Sistema Solar, que giran sobre sus ejes en sentido antihorario, Venus gira en sentido horario (llamada rotación "retrógrada"). También gira muy lentamente, tomando 243 días terrestres para completar una sola rotación. Este no es solo el período de rotación más lento de cualquier planeta, sino que también significa que un día sideral en Venus dura más que un año venusiano.
Composición y características de la superficie:
Hay poca información directa disponible sobre la estructura interna de Venus. Sin embargo, según sus similitudes en masa y densidad con la Tierra, los científicos creen que comparten una estructura interna similar: un núcleo, un manto y una corteza. Al igual que el de la Tierra, se cree que el núcleo venusiano es al menos parcialmente líquido porque los dos planetas se han enfriado aproximadamente a la misma velocidad.
Una diferencia entre los dos planetas es la falta de evidencia de la tectónica de placas, que podría deberse a que su corteza es demasiado fuerte para subducirse sin agua para que sea menos viscosa. Esto da como resultado una reducción de la pérdida de calor del planeta, evitando que se enfríe y la posibilidad de que el calor interno se pierda en eventos periódicos importantes de repavimentación. Esto también se sugiere como una posible razón por la cual Venus no tiene un campo magnético generado internamente.
La superficie de Venus parece haber sido moldeada por una extensa actividad volcánica. Venus también tiene varios veces más volcanes que la Tierra, y tiene 167 volcanes grandes que tienen más de 100 km de diámetro. La presencia de estos volcanes se debe a la falta de tectónica de placas, lo que da como resultado una corteza más antigua y más preservada. Mientras que la corteza oceánica de la Tierra está sujeta a subducción en sus límites de placas y tiene un promedio de ~ 100 millones de años, se estima que la superficie de Venus tiene entre 300 y 600 millones de años.
Hay indicios de que la actividad volcánica puede estar en curso en Venus. Las misiones realizadas por el programa espacial soviético en la década de 1970 y más recientemente por la Agencia Espacial Europea han detectado tormentas eléctricas en la atmósfera de Venus. Dado que Venus no experimenta lluvia (excepto en forma de ácido sulfúrico), se ha teorizado que el rayo es causado por una erupción volcánica.
Otra evidencia es el aumento y la caída periódicos de las concentraciones de dióxido de azufre en la atmósfera, que podrían ser el resultado de grandes erupciones volcánicas periódicas. Y finalmente, han aparecido en la superficie puntos calientes infrarrojos localizados (que probablemente estén en el rango de 800 a 1100 K), lo que podría representar lava recién liberada por erupciones volcánicas.
La preservación de la superficie de Venus también es responsable de sus cráteres de impacto, que se conservan impecablemente. Existen casi mil cráteres, que se distribuyen uniformemente en la superficie y tienen un diámetro de 3 km a 280 km. No existen cráteres de menos de 3 km debido al efecto que la atmósfera densa tiene en los objetos entrantes.
Esencialmente, los objetos con menos de una cierta cantidad de energía cinética se ralentizan tanto por la atmósfera que no crean un cráter de impacto. Y los proyectiles entrantes de menos de 50 metros de diámetro se fragmentarán y se quemarán en la atmósfera antes de llegar al suelo.
Ambiente y clima:
Las observaciones de la superficie de Venus han sido difíciles en el pasado, debido a su atmósfera extremadamente densa, que está compuesta principalmente de dióxido de carbono con una pequeña cantidad de nitrógeno. A 92 bar (9,2 MPa), la masa atmosférica es 93 veces la de la atmósfera de la Tierra y la presión en la superficie del planeta es aproximadamente 92 veces mayor que en la superficie de la Tierra.
Venus también es el planeta más caluroso de nuestro Sistema Solar, con una temperatura superficial media de 735 K (462 ° C / 863.6 ° F). Esto se debe a la atmósfera rica en CO² que, junto con las gruesas nubes de dióxido de azufre, genera el efecto invernadero más fuerte en el Sistema Solar. Por encima de la densa capa de CO², nubes espesas que consisten principalmente en dióxido de azufre y gotas de ácido sulfúrico dispersan aproximadamente el 90% de la luz solar hacia el espacio.
La superficie de Venus es efectivamente isotérmica, lo que significa que prácticamente no hay variación en la temperatura de la superficie de Venus entre el día y la noche, o el ecuador y los polos. La inclinación axial diminuta del planeta, menos de 3 ° en comparación con los 23 ° de la Tierra, también minimiza la variación estacional de temperatura. La única variación apreciable en la temperatura ocurre con la altitud.
El punto más alto de Venus, Maxwell Montes, es, por lo tanto, el punto más frío del planeta, con una temperatura de aproximadamente 655 K (380 ° C) y una presión atmosférica de aproximadamente 4.5 MPa (45 bar).
Otro fenómeno común son los fuertes vientos de Venus, que alcanzan velocidades de hasta 85 m / s (300 km / h; 186.4 mph) en las cimas de las nubes y rodean el planeta cada cuatro o cinco días terrestres. A esta velocidad, estos vientos se mueven hasta 60 veces la velocidad de rotación del planeta, mientras que los vientos más rápidos de la Tierra son solo el 10-20% de la velocidad de rotación del planeta.
Los sobrevuelos de Venus también han indicado que sus densas nubes son capaces de producir rayos, al igual que las nubes en la Tierra. Su apariencia intermitente indica un patrón asociado con la actividad climática, y la tasa de rayos es al menos la mitad de la de la Tierra.
Observaciones históricas:
Aunque los pueblos antiguos sabían sobre Venus, algunas de las culturas pensaban que se trataba de dos objetos celestes separados: la estrella de la tarde y la estrella de la mañana. Aunque los babilonios se dieron cuenta de que estas dos "estrellas" eran en realidad el mismo objeto, como se indica en la tableta Venus de Ammisaduqa, fechada en 1581 a. C., no fue hasta el siglo VI a. C. que esto se convirtió en una comprensión científica común.
Muchas culturas han identificado el planeta con su respectiva diosa del amor y la belleza. Venus es el nombre romano para la diosa del amor, mientras que los babilonios lo llamaron Ishtar y los griegos lo llamaron Afrodita. Los romanos también designaron el aspecto matutino de Venus Lucifer (literalmente "Light-Bringer") y el aspecto vespertino como Vesper ("vespertino", "cena", "oeste"), los cuales fueron traducciones literales de los respectivos nombres griegos ( Fósforo y Hesperus).
El tránsito de Venus frente al Sol fue observado por primera vez en 1032 por el astrónomo persa Avicena, quien concluyó que Venus está más cerca de la Tierra que el Sol. En el siglo XII, el astrónomo andaluz Ibn Bajjah observó dos puntos negros frente al sol, que luego fueron identificados como los tránsitos de Venus y Mercurio por el astrónomo iraní Qotb al-Din Shirazi en el siglo XIII.
Observaciones modernas:
A principios del siglo XVII, el astrónomo inglés Jeremiah Horrocks observó el tránsito de Venus el 4 de diciembre de 1639 desde su casa. William Crabtree, un compañero astrónomo inglés y amigo de Horrocks, observó el tránsito al mismo tiempo, también desde su casa.
Cuando el Galileo Galilei observó por primera vez el planeta a principios del siglo XVII, descubrió que mostraba fases como la Luna, que variaban de creciente a gibosa y llena, y viceversa. Este comportamiento, que solo podría ser posible si Venus orbitara el Sol, se convirtió en parte del desafío de Galileo al modelo geocéntrico ptolemaico y su defensa del modelo heliocéntrico copernicano.
La atmósfera de Venus fue descubierta en 1761 por el polímato ruso Mikhail Lomonosov, y luego observada en 1790 por el astrónomo alemán Johann Schröter. Schröter descubrió que cuando el planeta era una media luna delgada, las cúspides se extendían más de 180 °. Él supuso correctamente que esto se debía a la dispersión de la luz solar en una atmósfera densa.
En diciembre de 1866, el astrónomo estadounidense Chester Smith Lyman hizo observaciones de Venus desde el Observatorio de Yale, donde estaba en el consejo de administración. Mientras observaba el planeta, vio un anillo completo de luz alrededor del lado oscuro del planeta cuando estaba en una conjunción inferior, proporcionando más evidencia de una atmósfera.
Poco más se descubrió sobre Venus hasta el siglo XX, cuando el desarrollo de observaciones espectroscópicas, de radar y ultravioleta permitió escanear la superficie. Las primeras observaciones UV se llevaron a cabo en la década de 1920, cuando Frank E. Ross descubrió que las fotografías UV revelaban detalles considerables, que parecían ser el resultado de una densa atmósfera amarilla más baja con nubes de cirros por encima.
Las observaciones espectroscópicas a principios del siglo XX también dieron las primeras pistas sobre la rotación venusiana. Vesto Slipher trató de medir el cambio de luz Doppler desde Venus. Después de descubrir que no podía detectar ninguna rotación, supuso que el planeta debía tener un período de rotación muy largo. Un trabajo posterior en la década de 1950 mostró que la rotación era retrógrada.
Las observaciones de radar de Venus se llevaron a cabo por primera vez en la década de 1960, y proporcionaron las primeras mediciones del período de rotación, que estaban cerca del valor moderno. Las observaciones de radar en la década de 1970, utilizando el radiotelescopio en el Observatorio de Arecibo en Puerto Rico revelaron detalles de la superficie de Venus por primera vez, como la presencia de las montañas Maxwell Montes.
Exploración de Venus:
Los primeros intentos de explorar Venus fueron montados por los soviéticos en la década de 1960 a través del Programa Venera. La primera nave espacial, Venera-1 (también conocido en el oeste como Sputnik-8) se lanzó el 12 de febrero de 1961. Sin embargo, el contacto se perdió siete días después de la misión cuando la sonda estaba a unos 2 millones de kilómetros de la Tierra. A mediados de mayo, se estimó que la sonda había pasado a menos de 100,000 km (62,000 millas) de Venus.
Estados Unidos lanzó el Mariner 1 investigar el 22 de julio de 1962, con la intención de realizar un sobrevuelo de Venus; pero aquí también, se perdió el contacto durante el lanzamiento. los Mariner 2 La misión, que se lanzó el 14 de diciembre de 1962, se convirtió en la primera misión interplanetaria exitosa y pasó a menos de 34,833 km (21,644 millas) de la superficie de Venus.
Sus observaciones confirmaron observaciones terrestres anteriores que indicaban que, aunque las cimas de las nubes eran frías, la superficie era extremadamente caliente, al menos 425 ° C (797 ° F). Esto puso fin a todas las especulaciones de que el planeta podría albergar vida. Mariner 2 También obtuvo estimaciones mejoradas de la masa de Venus, pero no pudo detectar ni un campo magnético ni cinturones de radiación.
los Venera-3 La nave espacial fue el segundo intento de los soviéticos de llegar a Venus, y su primer intento de colocar un módulo de aterrizaje en la superficie del planeta. La nave espacial aterrizó en efectivo en Venus el 1 de marzo de 1966, y fue el primer objeto hecho por el hombre que entró en la atmósfera y golpeó la superficie de otro planeta. Desafortunadamente, su sistema de comunicación falló antes de que pudiera devolver datos planetarios.
El 18 de octubre de 1967, los soviéticos intentaron nuevamente con el Venera-4 astronave. Después de llegar al planeta, la sonda entró con éxito en la atmósfera y comenzó a estudiar la atmósfera. Además de señalar la prevalencia del dióxido de carbono (90-95%), midió temperaturas superiores a lo que Mariner 2 observado, alcanzando casi 500 ° C. Debido al grosor de la atmósfera de Venus, la sonda descendió más lentamente de lo previsto, y sus baterías se agotaron después de 93 minutos cuando la sonda aún estaba a 24,96 km de la superficie.
Un día después, el 19 de octubre de 1967, Mariner 5 realizó un sobrevuelo a una distancia de menos de 4000 km sobre las cimas de las nubes. Originalmente construido como una copia de seguridad para el límite de Marte Mariner 4, la sonda se volvió a instalar para una misión Venus después Venera-4Success s éxito. La sonda logró recopilar información sobre la composición, la presión y la densidad de la atmósfera venusiana, que luego se analizó junto con el Venera-4 datos de un equipo científico soviético-estadounidense durante una serie de simposios.
Venera-5 y Venera-6 se lanzaron en enero de 1969 y llegaron a Venus los días 16 y 17 de mayo. Teniendo en cuenta la extrema densidad y presión de la atmósfera de Venus, estas sondas lograron un descenso más rápido y alcanzaron una altitud de 20 km antes de ser aplastadas, pero no antes de devolver más de 50 minutos de datos atmosféricos.
los Venera-7 se construyó con la intención de devolver datos de la superficie del planeta y se interpretó con un módulo de descenso reforzado capaz de resistir una presión intensa. Al ingresar a la atmósfera el 15 de diciembre de 1970, la sonda se estrelló en la superficie, aparentemente debido a un paracaídas rasgado. Afortunadamente, logró devolver 23 minutos de datos de temperatura y la primera telemetría de la superficie del otro planeta antes de desconectarse.
Los soviéticos lanzaron tres sondas Venera más entre 1972 y 1975. El primero aterrizó en Venus el 22 de julio de 1972 y logró transmitir datos durante 50 minutos. Venera-9 y 10 - que entró en la atmósfera de Venus el 22 y el 25 de octubre de 1975, respectivamente - ambos lograron enviar imágenes de la superficie de Venus, las primeras imágenes tomadas del paisaje de otro planeta.
El 3 de noviembre de 1973, Estados Unidos había enviado el Mariner 10 sondear en una trayectoria gravitacional de tirachinas pasando Venus en su camino hacia Mercurio. Para el 5 de febrero de 1974, la sonda pasó a 5790 km de Venus, devolviendo más de 4000 fotografías. Las imágenes, que eran las mejores hasta la fecha, mostraban que el planeta casi no tenía características en luz visible; pero reveló detalles nunca antes vistos sobre las nubes en luz ultravioleta.
A finales de los años setenta, la NASA comenzó el Proyecto Pioneer Venus, que consistía en dos misiones separadas. El primero fue el Orbitador pionero de Venus, que se insertó en una órbita elíptica alrededor de Venus el 4 de diciembre de 1978, donde estudió su atmósfera y cartografió la superficie durante un período de 13 días. El segundo, el Pioneer Venus Multiprobe, lanzaron un total de cuatro sondas que entraron en la atmósfera el 9 de diciembre de 1978, devolviendo datos sobre su composición, vientos y flujos de calor.
Otras cuatro misiones de aterrizaje Venera tuvieron lugar entre finales de los 70 y principios de los 80.Venera 11 y Venera 12 tormentas eléctricas venusianas detectadas; y Venera 13 y Venera 14 aterrizó en el planeta el 1 y 5 de marzo de 1982, devolviendo las primeras fotografías en color de la superficie. El programa Venera llegó a su fin en octubre de 1983, cuando Venera 15 y Venera 16 fueron colocados en órbita para realizar el mapeo del terreno venusiano con radar de apertura sintética.
En 1985, los soviéticos participaron en una empresa de colaboración con varios estados europeos para lanzar el Programa Vega. Esta iniciativa de dos naves espaciales estaba destinada a aprovechar la aparición del cometa Halley en el Sistema Solar interior, y combinar una misión con un sobrevuelo de Venus. Mientras se dirigían a Halley los días 11 y 15 de junio, las dos naves espaciales de Vega arrojaron sondas de estilo Venera apoyadas por globos en la atmósfera superior, que descubrieron que era más turbulento de lo que se estimaba anteriormente y estaba sujeto a fuertes vientos y poderosas células de convección.
De la NASA Magallanes La nave espacial fue lanzada el 4 de mayo de 1989, con la misión de mapear la superficie de Venus con radar. En el transcurso de su misión de cuatro años y medio, Magellan proporcionó las imágenes de mayor resolución hasta la fecha del planeta y pudo mapear el 98% de la superficie y el 95% de su campo de gravedad. En 1994, al final de su misión, Magallanes fue enviado a su destrucción a la atmósfera de Venus para cuantificar su densidad.
Venus fue observado por el Galileo y Cassini nave espacial durante los sobrevuelos en sus respectivas misiones a los planetas exteriores, pero Magallanes fue la última misión dedicada a Venus en más de una década. No fue sino hasta octubre de 2006 y junio de 2007 que la sonda MESSENGER realizaría un sobrevuelo de Venus (y recolectaría datos) para reducir su trayectoria para una eventual inserción orbital de Mercurio.
El expreso de Venus, una sonda diseñada y construida por la Agencia Espacial Europea, asumió con éxito la órbita polar alrededor de Venus el 11 de abril de 2006. Esta sonda realizó un estudio detallado de la atmósfera y las nubes de Venus, y descubrió una capa de ozono y un remolino de doble vórtice en el polo sur antes de concluir su misión en diciembre de 2014.
Misiones futuras:
La Agencia de Exploración Aeroespacial de Japón (JAXA) diseñó un orbitador Venus - Akatsuki (anteriormente "Planet-C"): para realizar imágenes de superficie con una cámara infrarroja, estudiar los rayos de Venus y determinar la existencia de vulcanismo actual. La nave se lanzó el 20 de mayo de 2010, pero la nave no pudo entrar en órbita en diciembre de 2010. Su motor principal todavía está fuera de línea, pero sus controladores intentarán usar sus pequeños propulsores de control de actitud para realizar otro intento de inserción orbital el 7 de diciembre, 2015
A finales de 2013, la NASA lanzó el Venus Spectral Rocket Experiment, un telescopio espacial suborbital. Este experimento está destinado a realizar estudios de luz ultravioleta de la atmósfera de Venus, con el propósito de aprender más sobre la historia del agua en Venus.
La Agencia Espacial Europea (ESA) BepiColombo La misión, que se lanzará en enero de 2017, realizará dos sobrevuelos de Venus antes de que llegue a la órbita de Mercurio en 2020. La NASA lanzará el Sonda Solar Plus en 2018, que realizará siete sobrevuelos de Venus durante su misión de seis años para estudiar el Sol.
Bajo su Programa de Nuevas Fronteras, la NASA ha propuesto montar una misión de aterrizaje a Venus llamada Explorador in situ de Venus para 2022. El propósito será estudiar las condiciones de la superficie de Venus e investigar las características elementales y mineralógicas del regolito. La sonda estaría equipada con un muestreador de núcleo para perforar en la superficie y estudiar muestras de roca prístina no resistidas por las duras condiciones de la superficie.
La nave espacial Venera-D es una sonda espacial rusa propuesta para Venus, que se lanzará alrededor de 2024. Esta misión realizará observaciones de detección remota alrededor del planeta y desplegará un módulo de aterrizaje, basado en el diseño de Venera, capaz de sobrevivir por un larga duración en la superficie.
Debido a su proximidad a la Tierra, y su similitud en tamaño, masa y composición, se creía que Venus alguna vez tenía vida. De hecho, la idea de que Venus fuera un mundo tropical persistió hasta bien entrado el siglo XX, hasta que los programas Venera y Mariner demostraron las condiciones infernales absolutas que realmente existen en el planeta.
Sin embargo, se cree que Venus pudo haber sido muy parecido a la Tierra, con una atmósfera similar y agua cálida y fluida en su superficie. Esta noción está respaldada por el hecho de que Venus se encuentra dentro del borde interior de la zona habitable del Sol y tiene una capa de ozono. Sin embargo, debido al efecto invernadero desbocado y la falta de un campo magnético, esta agua desapareció hace miles de millones de años.
Aún así, hay quienes creían que Venus algún día podría apoyar a las colonias humanas. Actualmente, la presión atmosférica cerca del suelo es demasiado extrema para construir asentamientos en la superficie. Pero a 50 km sobre la superficie, tanto la temperatura como la presión del aire son similares a las de la Tierra, y se cree que existen tanto nitrógeno como oxígeno. Esto ha llevado a propuestas para construir "ciudades flotantes" en la atmósfera venusina y la exploración de la atmósfera utilizando aeronaves.
Además, se han hecho propuestas que sugieren que Venus debería ser terraformado. Estos han abarcado desde la instalación de una gran sombra espacial para combatir el efecto invernadero, hasta estrellar cometas en la superficie para volar la atmósfera. Otras ideas implican convertir la atmósfera usando calcio y magnesio para secuestrar el carbono.
Al igual que las propuestas para terraformar Marte, estas ideas están en su infancia y son difíciles de abordar los desafíos a largo plazo asociados con el cambio del clima del planeta. Sin embargo, muestran que la fascinación de la humanidad con Venus no ha disminuido con el tiempo. Desde ser un elemento central de nuestra mitología y la primera estrella que vimos en la mañana (y la última que vimos en la noche), Venus se ha convertido en un tema de fascinación para los astrónomos y una posible perspectiva de bienes raíces fuera del mundo .
Pero hasta que la tecnología mejore, Venus seguirá siendo el "planeta hermano" hostil e inhóspito de la Tierra, con una presión intensa, lluvias de ácido sulfúrico y una atmósfera tóxica.
Hemos escrito muchos artículos interesantes sobre Venus aquí en la revista Space. Por ejemplo, aquí está El planeta Venus, Datos interesantes sobre Venus, ¿Cuál es la temperatura promedio de Venus ?, ¿Cómo terraformamos Venus? y colonizando Venus con ciudades flotantes.
Astronomy Cast también tiene un episodio sobre el tema: Episodio 50: Venus, y Larry Esposito y Venus Express.
Para obtener más información, asegúrese de consultar Exploración del Sistema Solar de la NASA: Venus y Datos de la NASA: Misión de Magallanes a Venus.
