La sonda Parker Solar de la NASA ha tomado sus primeras imágenes en luz visible de la superficie de Venus desde el espacio.

Cubierto por espesas nubes, la superficie de Venus generalmente está oculta a la vista. Pero en dos sobrevuelos recientes del planeta, Parker usó su instrumento WISPR, para obtener imágenes de todo el lado nocturno en longitudes de onda del espectro visible, el tipo de luz que el ojo humano puede ver, y extendiéndose hasta el infrarrojo cercano.

Las imágenes, combinadas en un video, revelan un tenue resplandor de la superficie que muestra características distintivas como regiones continentales, llanuras y mesetas. También se puede ver un halo luminiscente de oxígeno en la atmósfera rodeando el planeta.

“Estamos encantados con los conocimientos científicos que Parker Solar ha proporcionado hasta ahora”, dijo Nicola Fox, directora de la División de Heliofísica en la sede de la NASA. “Parker continúa superando nuestras expectativas y estamos entusiasmados de que estas novedosas observaciones tomadas durante nuestra maniobra de asistencia por gravedad puedan ayudar a avanzar en la investigación de Venus de maneras inesperadas”.

Estas imágenes del planeta, a menudo llamado el gemelo de la Tierra, pueden ayudar a los científicos a aprender más sobre la geología de la superficie de Venus, qué minerales podrían estar presentes allí y la evolución del planeta. Dadas las similitudes entre los planetas, esta información puede ayudar a los científicos en la búsqueda de comprender por qué Venus se volvió inhóspito y la Tierra se convirtió en un oasis.

"Venus es la tercera cosa más brillante del cielo, pero hasta hace poco no teníamos mucha información sobre cómo se veía la superficie porque nuestra vista está bloqueada por una atmósfera espesa", dijo Brian Wood, autor principal del nuevo estudio y físico en el Laboratorio de Investigación Naval en Washington, DC. “Ahora, finalmente estamos viendo la superficie en longitudes de onda visibles por primera vez desde el espacio”.

Capacidades Inesperadas

Las primeras imágenes WISPR de Venus se tomaron en julio de 2020 cuando Parker se embarcó en su tercer sobrevuelo, que la nave espacial utiliza para acercar su órbita al Sol. WISPR fue diseñado para ver características tenues en la atmósfera solar y el viento, y algunos científicos pensaron que podrían usar WISPR para obtener imágenes de las cimas de las nubes que ocultan a Venus cuando Parker pasa por el planeta.

“El objetivo era medir la velocidad de las nubes”, dijo el científico del proyecto WISPR Angelos Vourlidas, coautor del nuevo artículo e investigador del Laboratorio de Física Aplicada de la Universidad Johns Hopkins.

Pero en lugar de solo ver nubes, WISPR también vio a través de la superficie del planeta. Las imágenes fueron tan sorprendentes que los científicos volvieron a encender las cámaras durante el cuarto pase en Febrero de 2021. Durante el sobrevuelo de 2021, la órbita de la nave espacial se alineó perfectamente para que WISPR obtuviera una imagen del lado nocturno de Venus en su totalidad.

“Las imágenes y el video me dejaron boquiabierto”, dijo Wood.

Brillando Como el Hierro de una Fragua

Las nubes obstruyen la mayor parte de la luz visible que proviene de la superficie de Venus, pero las longitudes de onda visibles más largas, que bordean las longitudes de onda del infrarrojo cercano, logran atravesarla. En el lado diurno, esta luz roja se pierde en medio de la brillante luz del Sol reflejada en las nubes de Venus, pero en la oscuridad de la noche, las cámaras WISPR pudieron captar este tenue brillo causado por el increíble calor que emana de la superficie.

“La superficie de Venus, incluso en el lado nocturno, tiene unos 860 grados”, dijo Wood. “Hace tanto calor que la superficie rocosa de Venus brilla visiblemente, como una pieza de hierro sacada de una fragua”.

Cuando pasó por Venus, WISPR captó un rango de longitudes de onda de 470 nanómetros a 800 nanómetros. Parte de esa luz es el infrarrojo cercano, longitudes de onda que no podemos ver, pero que sentimos como calor, y parte está en el rango visible, entre 380 nanómetros y aproximadamente 750 nanómetros.

Venus en una Nueva Luz

En 1975, el módulo de aterrizaje Venera 9 envió los primeros atisbos tentadores de la superficie después de aterrizar en Venus. Desde entonces, la superficie de Venus se ha revelado aún más con instrumentos de radar e infrarrojos, que pueden mirar a través de las espesas nubes utilizando longitudes de onda de luz invisibles para el ojo humano. La misión Magallanes de la NASA creó los primeros mapas en la década de 1990 usando un radar y la nave espacial Akatsuki de la JAXA recopiló imágenes infrarrojas después de alcanzar la órbita alrededor de Venus en 2016. Las nuevas imágenes de Parker se suman a estos hallazgos al extender las observaciones a longitudes de onda rojas en el límite de lo que podemos ver.
 

Las imágenes WISPR muestran características en la superficie de Venus, como la región continental Aphrodite Terra, la meseta de Tellus Regio y las llanuras de Aino Planitia. Dado que las regiones de mayor altitud son aproximadamente 85 grados Fahrenheit más frías que las áreas más bajas, aparecen como manchas oscuras en medio de las tierras bajas más brillantes. Estas características también se pueden ver en imágenes de radar anteriores, como las tomadas por Magallanes.

Más allá de observar las características de la superficie, las nuevas imágenes WISPR ayudarán a los científicos a comprender mejor la geología y la composición mineral de Venus. Cuando se calientan, los materiales brillan en longitudes de onda únicas. Al combinar las nuevas imágenes con las anteriores, los científicos ahora tienen una gama más amplia de longitudes de onda para estudiar, lo que puede ayudar a identificar qué minerales hay en la superficie del planeta. Tales técnicas se han utilizado previamente para estudiar la superficie de la Luna. Las misiones futuras continuarán expandiendo este rango de longitudes de onda, lo que contribuirá a nuestra comprensión de los planetas habitables.

Esta información también podría ayudar a los científicos a comprender la evolución del planeta. Si bien Venus, la Tierra y Marte se formaron casi al mismo tiempo, hoy en día son muy diferentes. La atmósfera de Marte es una fracción de la de la Tierra, mientras que Venus tiene una atmósfera mucho más espesa. Los científicos sospechan que el vulcanismo desempeñó un papel en la creación de la densa atmósfera de Venus, pero se necesitan más datos para saber cómo. Las nuevas imágenes de WISPR podrían proporcionar pistas sobre cómo los volcanes pueden haber afectado la atmósfera del planeta.

Además del resplandor de la superficie, las nuevas imágenes muestran un anillo brillante alrededor del borde del planeta causado por los átomos de oxígeno que emiten luz en la atmósfera. Este tipo de luz, llamada resplandor de aire, también está presente en la atmósfera de la Tierra, donde es visible desde el espacio y, a veces, desde el suelo durante la noche.

Ciencia de Sobrevuelo

Si bien el objetivo principal de Parker Solar es la ciencia solar, los sobrevuelos de Venus brindan oportunidades emocionantes para obtener datos adicionales que no se esperaban en el lanzamiento de la misión.

WISPR también ha tomado imágenes del anillo de polvo orbital de Venus, una pista de partículas microscópicas en forma de rosquilla esparcidas a raíz de la órbita de Venus alrededor del Sol, y el instrumento FIELDS realizó mediciones directas de ondas de radio en la atmósfera de Venus, ayudando a los científicos a comprender los cambios en la atmósfera superior del Sol durante el ciclo de actividad del Sol de 11 años.

En diciembre de 2021, los investigadores publicaron nuevos hallazgos sobre el redescubrimiento de la cola de plasma similar a un cometa que sale detrás de Venus, llamada "rayo de cola". Los nuevos resultados mostraron que esta cola de partículas se extendía unos 8.000 kilómetros desde la atmósfera de Venus. Esta cola podría ser la forma en que el agua de Venus escapó del planeta, contribuyendo a su actual ambiente seco e inhóspito.

Si bien es probable que la geometría de los próximos dos sobrevuelos no le permita a Parker obtener imágenes del lado nocturno, los científicos continuarán usando los otros instrumentos de Parker para estudiar el entorno espacial de Venus. En noviembre de 2024, la nave espacial tendrá la última oportunidad de obtener imágenes de la superficie en su séptimo y último sobrevuelo.