Venus y su atmósfera “infernal”

Venus y su atmósfera “infernal” son los protagonista de hoy. Marcelino nos hablará acerca de la intensa atmósfera de Venus.

Venus y su atmósfera.

Venus está cubierto por una atmósfera muy densa, compuesta, sobre todo de dióxido de carbono (CO2), y que en sus niveles altos, posee gruesas capas de nubes formadas por gotas de ácido sulfúrico (H2SO4), en disolución acuosa. Foto: © 2005 Mattias Malmer, from NASA/JPL

Venus está cubierto por una atmósfera muy densa, compuesta, sobre todo de dióxido de carbono (CO2), y que en sus niveles altos, posee gruesas capas de nubes formadas por gotas de ácido sulfúrico (H2SO4), en disolución acuosa.
  • Estas nubes ocultan permanentemente la superficie del planeta siendo inaccesible a la observación desde la Tierra. La parte baja de la atmósfera contiene sobre todo CO2 y N2, pero también H2O, H2S, COS, SO2, y otros gases.
  • Esta densa atmósfera, entre otros fenómenos provoca una muy “pesada”, presión atmosférica, del orden de 9*106 Pa de presión (unas 90 atm de la Tierra), lo que a su vez provoca que la superficie se caliente hasta los 730 K o 457ºC, temperatura capaz de fundir el plomo. No es de extrañar que las pocas sondas que han llegado a la superficie sólo hayan resistido menos de 2 horas.

Observación con ultravioleta: dipolos.

Efecto invernadero en Venus,

Al ser observado en luz visible (V), Venus parece estar cubierto por un velo brillante y homogéneo pero al observarlo en el ultravioleta (UV), aparecen movimientos atmosféricos, de una densa capa de nubes que circunda al planeta en su totalidad y a gran velocidad pues le da una vuelta al planeta en unos 4 días. Esta capa de nubes, se ha deducido que su composición fundamental es ácido sulfúrico.

Por otra parte, las observaciones en el infrarrojo (IR), muestran que existen otras componentes atmosféricas, por ejemplo:

Un par de puntos brillantes y calientes en forma de dipolo, con cerca de 2000 km de longitud y 1000 km de grosor que rotan a cada uno de los polos.
Interior de Venus.
Interior de Venus.
  • Se cree que los dos dipolos son el resultado de la entrada de material atmosférico a 2 vórtices polares provocados por la gran circulación hemisférica a la altura del banco de nubes. Se sabe que a unos 50 km de altura, (en el denso mar de nubes), la temperatura es cercana a los 0ºC, mientras que en la superficie del planeta raya en los 500ºC, (con poca diferencia entre el día y la noche). Esto último se debe al efecto invernadero, por el que parte de la radiación solar que llega a la superficie, vuelve a ser emitida como radiación infrarroja, que no puede escapar al espacio. Esto tiene como consecuencia un gradiente (Ɐ) de temperatura de 500ºC en una distancia de 50 km.
  • La alta atmósfera de Venus, circula con un período de 4 días, como se ha dicho, provocada por el diferencial de temperatura entre el día y la noche. Parece ser que esta rotación frena al planeta, por lo que se supone que esta es la causa de la lenta y retrógrada rotación del planeta.
  • Las nubes de ácido sulfúrico, también están generadas por la fuerte convección, debida a la altísima temperatura.

La sonda soviética Venera 14, aterrizó en Venus el 5 de marzo de 1982. Su lander de superficie logró sobrevivir 127 minutos en la superficie, a 457ºC y 89 atm de presión. Las primeras fotografías en color del planeta llegaron con éxito a la Tierra.


Venus, el planeta más cálido.

La sonda soviética Venera 14, aterrizó en Venus el 5 de marzo de 1982. Su lander de superficie logró sobrevivir 127 minutos en la superficie, a 457ºC y 89 atm de presión. Las primeras fotografías en color del planeta llegaron con éxito a la Tierra.
La sonda soviética Venera 14. (Imagen no real)
  • La estructura nubosa de Venus es persistente, manteniendo al planeta siempre cubierto de nubes. Si fuéramos ascendiendo desde la superficie, podríamos observar que la atmósfera es limpia y transparente hasta unos 30 km de altitud, aunque es necesario señalar que la presión y la temperatura en la superficie son tan altas que el dióxido de carbono adquiere un aspecto fluido y pastoso, con una elevada eficiencia en la transmisión de calor, favoreciendo precisamente, la uniformidad de esta elevada temperatura por todo el planeta.
  • Entre los 32 y 48 km iría apareciendo una bruma de dióxido de azufre, “polimerizado”, responsable de la reflexión de la radiación infrarroja hacia el suelo y que se convertirá en una verdadera capa nubosa a partir de los 48 km, con un espesor de unos 4 ó 5 km, compuesta por partículas cristalinas, sales de cloro y azufre, nocivas y corrosivas, como el ácido sulfúrico y el ácido clorhídrico que darán lugar a verdaderos ríos de plomo, en el caso de que hubiera grandes cantidades de dicho metal en la superficie, corriendo en estado líquido por la pedregosa superficie.

Todo ello sitúa a Venus en el primer lugar de la lista de planetas más cálidos del sistema solar, más aún que Mercurio.

Una última peculiaridad de la atmósfera venusiana:
En la parte superior de la citada capa de nubes, se originan partículas de ácido sulfúrico que se precipitan hacia las partes inferiores, donde el fuerte calor las descompone en dióxido de azufre y agua, provocando su evaporación y vuelta a las alturas, por lo que, aunque existe una continua lluvia, ésta no llega nunca al suelo.

Atmósferas en el Sistema Solar.

Atmosferas en el Sistema Solar.
Atmósferas de los planetas.
PLANETA COMPOSICIÓN
Venus N2, CO2, H2SO4, HCL, HF, He, H2O, SO
Tierra N2, H2O, CO2,O2, O3, H2, CO2, CO, Kr, Ar, CH4.
Marte N2, O2, Ar, CO2, CO, H2O, Kr, CH4
Júpiter He, H2, NH3, PH3, C2H2, C2H6, CH4, CO
Saturno H2, He, NH3, PH3, C2H2, C2H6, CH4, C3H4
Urano H2, He, NH3, CH4
Neptuno H2, He, NH3, CH4
  • Se observa que, los planetas interiores (Mercurio, Venus, Tierra, Marte), tienen agua, dióxido de carbono y oxígeno molecular, en cambio, los planetas exteriores son más ricos en compuestos del carbono y del nitrógeno, como amoníaco y metano.
  • Además, los interiores tienen una estructura interna parecida (corteza, manto y núcleo), los exteriores carecen de superficie sólida y su núcleo, seguramente, es de hidrógeno y helio líquidos.

El albedo de Venus.

Superficie de Venus.
Superficie de Venus.
El albedo es la reflectividad de la superficie de un cuerpo y se refiere a la “energía reflejada desde ese cuerpo hacia el universo.
  • La radiación total (= radiación global), que llega a la superficie se compone de la suma de la radiación solar (la más importante y llamada constante solar, más la radiación difusa del universo. En la Tierra, en el borde externo de la atmósfera, la radiación equivale a 1.4 kW/m2. Sólo un 60% de esta energía llega hasta el nivel del mar en latitudes medias.
  • A nivel más general, el albedo es la relación entre la luz reflejada por un cuerpo y la luz incidente. Por eso, el valor del albedo es siempre un número menor o igual a 1, siendo 1 el albedo que refleja toda la luz incidente y 0 el que no refleja ninguna.
  • Un aumento de los gases de invernadero, disminuye el albedo y también las nubes de partículas despedidas en las erupciones volcánicas.
  • El cuerpo del sistema solar con mayor albedo es el satélite de Saturno Encelado, con 0.99.
  • El planeta con mayor albedo es Venus, 0.67, lo que facilita verlo a simple vista. Como está cerca de nosotros y sus nubes reflejan luz, tiene un alto albedo (entre los planetas).
La Tierra tiene albedo 0.37 y el resto de planetas del sistema solar:
PLANETA ALBEDO
Mercurio 0.14
Marte 0.15
Júpiter 0.52
Saturno 0.47
Urano 0.51
Neptuno 0.41

Magnitud absoluta de Venus.

La magnitud aparente m de Venus es -4.3, utilizando la relación:

M-m=5-5*log d

(Recordemos que Venus está a 0.7 UA del Sol), obtenemos una magnitud absoluta de +30 para Venus, y esto quiere decir que a la distancia patrón, (10 pc), Venus no podría ser fotografiado ni con los grandes telescopios, quizás solo con el HST.

Las fases de Venus.

Volcanes de Venus.
Volcanes de Venus.
  • Los planetas del sistema solar que tienen órbitas alrededor del Sol más “interiores” a la de la Tierra (Mercurio y Venus), presentan fases, como la Luna y esto es así por las posiciones aparentes que adoptan en el cielo el Sol, la Tierra y el planeta en cuestión. Al girar Venus en torno al Sol, la mitad del planeta orientado a él queda iluminada, mientras la otra está en sombra.
  • Desde el Sol, siempre se ve todo iluminado, pero desde la Tierra no.
  • Como las posiciones de ambos planetas cambian, visto desde la Tierra, Venus se ve más o menos iluminado y además, en esta visión también interviene la densa atmósfera de Venus, que le resta visibilidad en unas ocasiones y se añade, en otras.

Para finalizar, adjunto un vídeo muy ilustrativo de 10 curiosidades de este mundo que lo hace tan peculiar como planeta individual y como planeta de nuestro sistema solar.

Marcelino Rubio / astronomiadecampo.com


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Atmósfera de Venus.

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CC

Fuentes y referencias: PORTEUS, A. (1992), Dictionary of enviromental science and technology. New York. Publicaciones universidad de Valencia _(PUUV). / Astronomía fundamental. Vicent J. Martínez y otros. Valencia. Educació materials (2007). Ciencias de la Tierra UNAM (2005). Imágenes: pixabay / © 2005 Mattias Malmer, from NASA/JPL / Fernando de Gorocica – Own work, CC BY-SA 4.0. / wikipedia.org

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