El campo eléctrico de Venus podría explicar su ausencia de agua

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Campo eléctrico Venus

Campo eléctrico en Venus. Crédito: ESA/C. Carreau.

A menudo se considera a Venus “gemelo” de la Tierra, ya que el tamaño de este planeta es apenas inferior al del nuestro. Sin embargo, su atmósfera es muy diferente, ya que está formada principalmente por dióxido de carbono, algo de nitrógeno y cantidades mínimas de dióxido de azufre y otros gases. Es mucho más denso que la Tierra, con presiones más de 90 veces superiores a las alcanzadas al nivel del mar, y muy seco, con una presencia de agua 100 veces inferior a la que encontramos en el velo gaseoso que envuelve nuestro planeta.

Por otra parte, Venus presenta un galopante efecto invernadero y una temperatura superficial que fundiría el plomo. Además, a diferencia de nuestro planeta, no cuenta con campo magnético propio.

Los científicos creen que, en algún momento hace más de 4.000 millones de años, Venus contuvo grandes cantidades de agua en su superficie. Sin embargo, a medida que fue calentándose, casi toda esta agua se evaporó hacia a la atmósfera, donde la luz del Sol la descompuso y terminó por perderse en el espacio.

Uno de los responsables fue el viento solar, extrayendo los iones de hidrógeno (protones) y de oxígeno de la atmósfera del planeta, privándolo de la materia prima que conforma el agua.

Ahora, gracias a la misión Venus Express de la ESA, los científicos han identificado otra diferencia entre los dos planetas: Venus presenta un importante campo eléctrico, con un potencial de unos 10 V, al menos cinco veces superior a lo esperado. Aunque las anteriores observaciones en busca de campos eléctricos en la Tierra y Marte fueron incapaces de detectarlo de forma inequívoca, sugieren que, de existir, tendrían menos de 2 V.

“Creemos que todos los planetas con atmósfera deben de presentar un débil campo eléctrico, pero esta es la primera vez que hemos sido capaces de detectarlo”, admite Glyn Collinson, del Centro de vuelo espacial Goddard de la NASA, y autor principal del estudio.

En cualquier atmósfera planetaria, los protones y otros iones son atraídos por la gravedad del planeta. Los electrones, al ser mucho más ligeros, sufren una atracción menor, por lo que pueden escapar con mayor facilidad del efecto gravitatorio.

No obstante, aunque los electrones asciendan en la atmósfera y escapen al espacio, la fuerza electromagnética hace que continúen ligados a los protones positivos y a los iones, lo que hace que se cree un campo eléctrico vertical por encima de la atmósfera del planeta.

El campo eléctrico detectado por Venus Express es mucho más fuerte de lo previsto, y puede proporcionar energía suficiente a los iones de oxígeno como para acelerarlos en su ascenso a una velocidad suficiente para escapar de la atracción gravitacional del planeta.

Este descubrimiento también desvela otro proceso, además de la extracción por parte del viento solar, que podría explicar la bajísima presencia de agua en Venus.

“El campo eléctrico de Venus es mucho más fuerte de lo que podríamos haber imaginado, por lo que un minúsculo ion de oxígeno tiene poco que hacer ante él. No obstante, en términos reales, la potencia total viene siendo similar a la de un aerogenerador, repartida por cientos de kilómetros de altitud, así que, como es lógico, resulta muy difícil de medir”, añade Glyn.

Los científicos escudriñaron pacientemente los datos recopilados a lo largo de dos años con el espectrómetro de electrones que forma parte del analizador ASPERA-4 de Venus Express. Descubrieron 14 ventanas de un minuto, momentos en que la nave se encontraba en el lugar adecuado y en las condiciones perfectas para medir un campo eléctrico. En tales ocasiones se consiguió observar dicho campo.

Aún se están investigando los motivos por los que Venus presenta un campo eléctrico muy superior al de la Tierra. Glyn y sus colegas sospechan que la posición del planeta, más cerca del Sol, podría ser una de las claves.

“Al estar más cerca del Sol que la Tierra, Venus recibe el doble de radiación ultravioleta, por lo que hay un número mayor de electrones libres en su atmósfera y esto puede crear un campo eléctrico mayor”, explica Andrew Coates, del Laboratorio de Ciencia Espacial Mullard en Reino Unido e investigador principal del espectrómetro de electrones de ASPERA-4.

La presencia de este campo en Venus sugiere que las partículas e iones necesarios para formar agua están abandonando la atmósfera del planeta a mayor velocidad de la esperada. Asimismo, esto significa que Venus podría haber albergado cantidades aún mayores de agua en el pasado, antes de que esta desapareciera casi por completo.

El artículo “The electric wind of Venus: A global and persistent ‘polar wind’-like ambipolar electric field sufficient for the direct escape of heavy ionospheric ions” fue publicado el 20 de junio de 2016 por Geophysical Research Letters.

Fuente: ESA

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