La nave espacial Venus Express de la ESA concluyó su fase de puesta en servicio en órbita la semana pasada, y la agencia la declaró lista para entrar en la fase operativa de su misión científica. El espejo utilizado para apuntar al instrumento está bloqueado en la posición "cerrada", evitando que el instrumento pueda recopilar datos.
El 20 de abril de 2006, después de su primera órbita alargada de 9 días alrededor de Venus, Venus Express de la ESA comenzó a acercarse al planeta, hasta que alcanzó su órbita final de 24 horas el 7 de mayo. Durante este tiempo, y hasta el día de hoy, la nave espacial ha estado trabajando sin descanso: los nuevos datos que ingresan ya están proporcionando primeros atisbos de características planetarias nunca antes vistas.
Si tomar las primeras imágenes claras del vórtice de doble ojo en el polo sur de Venus, fotografiado por Venus Express durante su primera órbita, ya era el primero en la historia de la exploración planetaria y una sorpresa muy agradable para los científicos, nadie podría Es de esperar que el vórtice tuviera una estructura aún más complicada de lo previsto.
Las imágenes infrarrojas tomadas por el espectrómetro ultravioleta / visible / infrarrojo cercano (VIRTIS) a bordo de la nave espacial no solo proporcionaron la primera vista clara del vórtice, sino que también dieron una visión mucho más cercana cuando Venus Express voló sobre el polo sur en el Finales de mayo de este año.
VIRTIS es un instrumento que puede operar a diferentes longitudes de onda. Cada longitud de onda infrarroja proporciona una vista de la atmósfera venusiana a una altitud diferente, como una "sección transversal". "Cuando observamos este gigantesco vórtice a diferentes profundidades, nos dimos cuenta de cuánto varía su forma a lo largo de la altitud", dijo Pierre Drossart, co-investigador principal de VIRTIS, del Observatoire de Paris, Francia. “Es como si estuviéramos mirando diferentes estructuras, en lugar de una sola. Y los nuevos datos que acabamos de comenzar a recopilar y analizar revelan diferencias aún más fuertes ”.
La razón por la cual la morfología del vórtice varía tan extensamente a lo largo de una línea "vertical" aún no se explica. "Es por eso que estamos organizando una campaña para observar el vórtice del polo sur, totalmente dedicado a resolver este rompecabezas inesperado", dijo Giuseppe Piccioni, co-investigador principal de VIRTIS. “Primero queremos entender cómo está organizada la estructura; en realidad, con VIRTIS estamos construyendo una verdadera vista 3D del vórtice. Entonces esperamos poder entender mejor cuáles son las fuerzas impulsoras que lo conforman ”.
Seguimiento de nubes y vientos
Mientras Venus Express volaba sobre el planeta, muchos otros detalles de la espesa atmósfera también comenzaron a surgir. Tanto la Venus Monitoring Camera (VMC) como los instrumentos VIRTIS comenzaron a monitorear el sistema de nubes y a rastrear su dinámica compleja, mientras que los espectrómetros SpicaV / SOIR comenzaron a recuperar información sobre la química y la temperatura atmosférica.
Las imágenes ultravioletas de la cámara VMC muestran la compleja morfología de la capa de nubes, caracterizada por características de bandas muy delgadas y de bajo contraste, posiblemente debido a la presencia de fuertes vientos que producen estructuras alargadas. También se puede ver un conjunto de patrones periódicos de "ondas" en las nubes, posiblemente debido a la variación local de temperatura y presión, o a un tipo de fuerzas de marea en acción en Venus.
Una de las confirmaciones más importantes del primer conjunto de datos analizados por los científicos es la detección de los denominados "absorbentes de UV": marcas ultravioletas en la parte superior de la nube, también visibles como características más oscuras en la imagen del mosaico VMC. Se les llama así porque absorben casi la mitad de la energía solar recibida por el planeta. La misteriosa sustancia que causa esta absorción todavía representa un verdadero rompecabezas para los científicos.
"Entender cuál es el origen de estas marcas ultravioletas y qué hace que su poder de absorción sea tan alto es uno de los principales objetivos de Venus Express", dijo Wojciech J. Markiewicz, investigador principal de VMC, del Instituto Max Planck para la Investigación del Sistema Solar en Lindau Alemania “Ahora tenemos confirmación de que realmente podemos verlos, por lo que podemos comenzar a trabajar para comprender cuál es su fuente. Debido a su sorprendente poder de absorción, son muy importantes para comprender el equilibrio radiativo y térmico general del planeta, y también la dinámica atmosférica ”.
El seguimiento del movimiento de las nubes y comenzar a caracterizar la velocidad del viento es un ejercicio que los científicos de Venus Express ya han comenzado. Una espectacular vista nocturna de las capas atmosféricas medias a bajas sobre latitudes bajas (entre 20º y 90º sur) por VIRTIS, muestra las nubes claramente empujadas por los vientos.
"Ahora podemos hacer una primera evaluación cualitativa de los campos de viento y la circulación, que coincide cómodamente con las mediciones anteriores de la misión Galileo sobre el polo norte", continuó Giuseppe Piccioni. "Ahora estamos recopilando más datos de diferentes profundidades atmosféricas, para poder proporcionar los primeros números precisos, posiblemente en un futuro próximo".
"También estamos recopilando la primera información sobre los componentes químicos menores de la atmósfera, como el monóxido de carbono", agregó Pierre Drossart. “Con VIRTIS podemos ver en la atmósfera del hemisferio sur más profundo que cualquier otra misión anterior, y comenzamos a recopilar datos sobre la química aún desconocida de las capas atmosféricas inferiores, para construir una imagen global. Estudiar la variación de compuestos químicos menores en diferentes latitudes y profundidades también es un marcador muy útil para el movimiento atmosférico global ”.
Sorpresa en el "top" atmosférico
Al observar las capas atmosféricas superiores con Venus Express, los científicos fueron tomados por sorpresa una vez más. De hecho, se sabe que la capa de nubes de Venus tiene unos 20 kilómetros de espesor y se extiende hasta unos 65 kilómetros de altitud sobre el planeta. Las primeras mediciones de 'ocultación estelar' jamás realizadas en Venus gracias al espectrómetro SpicaV, revelaron que en el lado nocturno la plataforma de nubes se extiende hasta 90 kilómetros de altitud en forma de una bruma completamente opaca, y luego continúa como una nube más transparente bruma hasta 105 kilómetros.
La ocultación estelar es una técnica que permite determinar la composición de la atmósfera de un planeta mirando la "puesta de sol" de una estrella puntiaguda a través de la atmósfera misma. "En la Tierra, la atmósfera se vuelve perfectamente clara ya por encima de los 20 kilómetros de altitud", dijo Jean-Loup Bertaux, investigador principal de SpicaV / SOIR, del Servicio de Aviación del CNRS, Francia.
“Nos sorprendió mucho ver cuán inesperadamente más alta puede ser la bruma en Venus. En realidad, tanto en la Tierra como en Venus, a unos 20 kilómetros, a veces es posible ver gotas de ácido sulfúrico. En la Tierra provienen de erupciones volcánicas. Nos hace preguntarnos si en Venus, donde a diferencia de la Tierra, las gotas forman nubes muy gruesas, su origen también es volcánico ”.
El fenómeno de turbidez puede deberse a la condensación de agua en los cristales de hielo en el lado nocturno, pero es demasiado pronto para descartar otras explicaciones. "Ahora tenemos que reunir y estudiar más datos para comprender este fenómeno en la alta atmósfera, un área que, antes de SpicaV, todavía estaba prácticamente inexplorada", concluyó.
Bertaux también expresó su satisfacción por la detección atmosférica de "agua pesada", una molécula similar al agua pero con mayor masa, gracias al espectrómetro SOIR. "La detección de agua pesada en la atmósfera de un planeta, y su porcentaje con respecto al agua normal, es muy importante para comprender cuánta agua estuvo presente en el planeta en el pasado y cuánta se escapó", agregó Bertaux.
“La cantidad de vapor de agua presente hoy en la atmósfera de Venus sería suficiente para cubrir el planeta con una capa de líquido de 3 centímetros de profundidad. Si descubrimos que el agua pesada, un rastro del agua original, está masivamente presente en las capas atmosféricas superiores, donde puede escapar más fácilmente, que la cantidad de agua en el pasado puede corresponder a una capa de unos pocos cientos metros de profundidad ”, concluyó Bertaux.
Estudiar el proceso de escape atmosférico en Venus es en realidad uno de los principales objetivos de otro instrumento Venus Express: ASPERA (Analizador de plasma espacial y átomos energéticos). El instrumento ya detectó el escape masivo de oxígeno y rastreó las trayectorias de otros iones planetarios como el helio cargado individualmente.
"Esta detección temprana confirma la fuerte interacción entre el entorno solar y la atmósfera de Venus, un planeta sin un campo magnético planetario para protegerlo del viento solar entrante", dijo Stanislav Barabash, investigador principal de ASPERA, del Instituto Sueco de Física Espacial. en Kiruna, Suecia. "El estudio de esta interacción proporcionará pistas importantes sobre el complejo conjunto de mecanismos por los cuales los gases atmosféricos se pierden en el espacio, y sobre la influencia que esto pudo haber tenido en el clima de Venus sobre las escalas de tiempo geológicas", concluyó.
El estado de la nave espacial
El 4 de julio de 2006, Venus Express aprobó un examen importante. Una junta de la ESA declaró la conclusión de la fase de puesta en servicio de la nave espacial en órbita y declaró que la nave espacial había cumplido los requisitos para ingresar oficialmente a la fase operativa de su misión científica.
La fase de puesta en servicio de Venus, que comenzó el 7 de mayo, cuando Venus Express alcanzó su órbita final de 24 horas alrededor del planeta, y concluyó el 4 de junio de este año, es una serie de operaciones destinadas a validar el rendimiento de la nave espacial y sus sistemas en Venus medio ambiente, de los instrumentos científicos y de todos los sistemas y operaciones terrestres.
La nave espacial y los instrumentos muestran un buen rendimiento general. Sin embargo, uno de los instrumentos a bordo, el espectrómetro planetario de Fourier (PFS), mostró un mal funcionamiento, que aún no se pudo solucionar en la serie de intentos realizados hasta ahora en el espacio. El escáner PFS, el espejo que necesita el instrumento para apuntar, está actualmente bloqueado en una posición cerrada, evitando que el espectrómetro del instrumento "vea" sus objetivos.
El comité de revisión de la comisión aprobó una serie de actividades y otras pruebas en órbita que se llevarán a cabo en los próximos meses, así como una serie de investigaciones independientes para examinar el origen del problema. Mientras tanto, otros instrumentos cubrirán algunos de los objetivos de PFS.
PFS está diseñado para medir la composición química y la temperatura de la atmósfera de Venus. También es capaz de medir la temperatura de la superficie y, por lo tanto, buscar signos de actividad volcánica.
Fuente original: Comunicado de prensa de la ESA
