Extraña molécula haría a Venus una eficiente trampa de calor

Esta imagen es un mosaico de imágenes del hemisferio Norte de Venus, adquiridas por la misión Magellan. Crédito de la imagen: Proyecto de Visualización del Sistema Solar y Equipo de Ciencia de Magallanes
Esta imagen es un mosaico de imágenes del hemisferio Norte de Venus, adquiridas por la misión Magellan. Crédito de la imagen: Proyecto de Visualización del Sistema Solar y Equipo de Ciencia de Magallanes

Los científicos han hallado que un raro compuesto de azufre puede estar absorbiendo los rayos ultravioleta en la atmósfera de Venus, y mantienen muy caliente el planeta.

Según indicó Dan Garisto, divulgador científico de la Unión Geofísica Americana, un agudo trabajo de detectives realizado por los científicos podría haber resuelto uno de los secretos más antiguos de Venus: ¿por qué la atmósfera del planeta absorbe una frecuencia específica de luz ultravioleta? Los nuevos hallazgos ayudarán a que los científicos tengan una comprensión más eficaz de la gruesa atmósfera venusina, y sus nubes que atrapan el calor, de acuerdo a los autores del estudio.

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Los científicos advirtieron por primera vez en los años ’70 del siglo pasado, que la nubosa y gruesa atmósfera de Venus absorbe luz ultravioleta cercana, pero entonces no eran capaces de determinar cuál era la molécula responsable de la absorción de los rayos.

Ahora, avances científicos mediante, parece que el responsable es el dióxido de disulfuro, un gas raro compuesto de dos átomos de azufre y dos de oxígeno, inexistente en la Tierra. Este gas puede estar absorbiendo la mayor parte de la luz ultravioleta que ingresa a la atmósfera de Venus, similar a lo que hacen en la Tierra las capas protectoras de ozono con los rayos ultravioleta.

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Utilizando modelos computacionales avanzados, los científicos mostraron que esta inusual molécula se puede formar en Venus, y es probablemente un componente importante de las densas nubes del planeta.

Henrik Kjaergaard
Henrik Kjaergaard

Si la hipótesis de los investigadores es correcta, los hallazgos podrían ayudar a que los científicos comprendan plenamente el ciclo del azufre en Venus, según indicó Henrik Kjaergaard, un profesor de Química de la Universidad de Copenhage, y co-autor del estudio publicado en Geophysical Research Letters, una publicación de la Unión Geofísica Americana (AGU, por American Geophysical Union).

“Es refrescante explicar este agente de absorción perdido. Además, como científico es realmente divertido. Pienso en lo que significa para la gran imagen de Venus que los modelos atmosféricos que son conocidos ahora necesitan incluir estos mecanismos y los nuevos compuestos”, detalló Kjaergaard, a quien también pueden hallar como Kjærgaard.

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Resuelto el misterio del agente de absorción perdido, el hallazgo también podría ayudar a explicar la capacidad que tiene Venus de atrapar el calor. Nuestro planeta vecino está cubierto de una atmósfera más densa y nubosa que la terrestre. Las espesas nubes capturan el calor para mantener calentita la superficie a 470 grados Celsius (unos 870 grados Fahrenheit), lo que convierte a Venus en el planeta más caliente de nuestro Sistema Solar.

Yuk Yung
Yuk Yung

La presencia de grandes cantidades de dióxido de disulfuro podría tener un efecto importante en la atmósfera de Venus, según expresó Yuk Yung, un investigador planetario del Instituto de Tecnología de California (Caltech, por California Institute of Technology), de Pasadena, quien no participó del estudio. Además de su papel en el ciclo del azufre, el compuesto probablemente podría ser un factor predominante en las elevadas temperaturas porque podría atrapar el calor del Sol, a través de la absorción de rayos UV, detalló Yung.

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Para probar cuál podría ser el misterioso agente de absorción, los científicos ‘construyeron’ moléculas en una simulación por ordenador para resolver ecuaciones de química cuántica para obtener los átomos constitutivos.

Utilizando la información de las ecuaciones, los científicos pudieron calcular los niveles de energía de cada molécula. Las moléculas con diferentes niveles de energía absorben luz en diferentes longitudes de onda, por lo que Kjaergaard y sus co-autores proyectaron los compuestos por nivel de energía para hallar aquella que podría absorber luz UV en las mismas longitudes de onda (320-400 nm), que la atmósfera de Venus absorbe luz UV.

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El monóxido y el dióxido de azufre existen en concentraciones suficientemente elevadas en Venus para ser candidatos como el agente de absorción, pero ninguno de los dos compuestos absorbe luz ultravioleta entre los 320 y los 400 nanómetros, por lo que los científicos los excluyeron. A pesar de que no se conocía que el dióxido de disulfuro existía en Venus, los científicos teorizaron que podría formarse en el tórrido planeta bajo ciertas condiciones, según Kjaergaard.

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Las moléculas de dióxido de disulfuro adoptan varias configuraciones diferentes, llamadas isómeros. Usando su modelo químico cuántico, los investigadores predijeron cuáles isómeros de dióxido de disulfuro podrían formarse bajo las condiciones calculadas. Hallaron en particular dos isómeros de dióxido de disulfuro adecuados para la absorción de luz ultravioleta.

Las nubes de Venus observadas por la sonda Galileo en 1.990. Crédito de la imagen: NASA
Las nubes de Venus observadas por la sonda Galileo en 1.990. Crédito de la imagen: NASA

Finalmente, los investigadores calcularon con cuánta rapidez se pueden formar y descomponer los isómeros de dióxido de disulfuro en la atmósfera venusina, para estimar cuán abundantes eran las moléculas. Los números resultaron asombrosamente altos: en la capa de nubes más altas, el dióxido de disulfuro puede ser tan abundante como el monóxido de azufre o el dióxido de azufre, las especies de azufre más abundantes en la atmósfera venusina, según Kjaergaard.

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Para confirmar que el dióxido de disulfuro es el agente de absorción de los rayos ultravioleta, la comunidad científica necesitará enviar una nave espacial a Venus para realizar mediciones directamente, opinó Yung. Entretanto, Kjaergaard y su equipo intentarán crear dióxido de disulfuro en su laboratorio para medir experimentalmente propiedades como el potencial de captura de calor.

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Este artículo es una traducción libre de la publicación de Garisto: “Rare molecule on Venus could shed light on planet’s weather”.

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