Astronomía

¿Qué cambiaría si Venus girara a una velocidad y dirección similares a la Tierra?

¿Qué cambiaría si Venus girara a una velocidad y dirección similares a la Tierra?



We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Estoy interesado en dos aspectos de esta pregunta. Imagina que Venus tuviera una velocidad de rotación similar y la misma dirección de rotación que tenemos aquí en la Tierra.

¿Qué cambiaría para la propia Venus? Me interesan los cambios en el comportamiento del núcleo y el manto, una magnetosfera potencial, cambios en la atmósfera y placas tectónicas.

¿Qué sería diferente para los otros planetas cercanos al Sol? Me interesan los cambios en la resonancia gravitacional y los posibles cambios de órbita.


Me interesan los cambios en el comportamiento del núcleo y el manto, una magnetosfera potencial, cambios en la atmósfera y placas tectónicas.

Mucho de esto es muy teórico. La atmósfera de Venus es casi 100 veces más masiva que la atmósfera de la Tierra. También es casi todo CO2, un gas de efecto invernadero, lo que significa que es bueno para atrapar el calor. Eso no cambiaría si la velocidad de rotación de Venus fuera más rápida.

El "comportamiento del núcleo y del manto" es un enunciado un tanto inusual, los núcleos giran con el planeta y se enfrían lentamente, hay algo de convección frente a conducción, pero es difícil estudiar los núcleos de otros planetas. Ya es bastante difícil estudiar el núcleo de la Tierra. Pero lo que sabemos del núcleo de la Tierra, o creemos saber, es que el núcleo de la Tierra y la corteza terrestre giran a ritmos ligeramente diferentes. Esto puede deberse a que la corteza terrestre se ralentiza con el tiempo y el núcleo no se ralentiza tan rápido. Hay una ligera variación en la tasa de rotación. Además, el núcleo interno de la Tierra es sólido, el núcleo externo de la Tierra es algo líquido (aunque extremadamente viscoso) y, a medida que se enfría, el núcleo interno crece lentamente, el núcleo externo se contrae y en el proceso se libera calor. Este proceso crea un flujo, que puede estar parcialmente influenciado por la órbita de la Luna, y se cree que las circulaciones juntas crean el campo magnético de la Tierra. Esto no es seguro, pero se cree que el flujo del núcleo externo es la causa y la rotación de la Tierra puede jugar un papel en eso.

Entonces, si Venus girara mucho más rápido, en combinación con su proximidad al Sol y las fuerzas de las mareas solares, es posible que Venus girando más rápido tenga un campo magnético permanente. Está lejos de ser seguro, pero ese es un resultado posible.


La tectónica de placas es más complicada. Varios estudios sugieren que el tamaño planetario tiene mucho que ver con la tectónica de placas, y la abundante agua también juega un papel, los océanos facilitan la tectónica de placas. Venus tiene un tamaño pequeño y casi no tiene agua, por lo que no es un buen candidato para la tectónica de placas. Venus también tiene muy poco granito. Esto es más geología que astronomía, pero el granito abundante (en mi humilde opinión) juega un papel en la tectónica de placas. Los cuerpos rocosos de nuestro sistema solar. Mercurio, Venus, Marte, la Luna, son básicamente basalto en sus superficies. La Tierra formó grandes masas de tierra de granito que flotan sobre las capas de basalto más densas bajo los océanos. Sin masas terrestres de granito y sin océanos, no creo que Venus sea un buen candidato para la tectónica de placas.

¿Venus alguna vez tuvo tectónica de placas, como hace miles de millones de años? Quizás. No tengo ni idea, pero tal vez. ¿Tendría tectónica de placas si girara más rápido? Lo dudo. Un campo magnético, tal vez. Tectónica de placas, no lo creo.

Esta pregunta es probablemente demasiado general para este sitio y puede estar cerrada, pero no creo que solo hacer girar a Venus más rápido cambiaría mucho, aparte de tal vez darle un campo magnético, y eso no cambiaría mucho en Venus. De todos modos, tiene un campo magnético inducido.

Si pudieras darle a Venus un océano, tal vez hacerlo más masivo y alejarlo más del sol, entonces podrían suceder algunas cosas interesantes como la tectónica de placas, que podrían haber llevado al planeta por un camino diferente, quizás más similar a la Tierra.

La Tierra pudo absorber CO2 en sus vastos océanos y tomar CO2 mediante la fotosíntesis y las rocas pudieron absorber CO2 mediante la tectónica de placas, y la Tierra estaba lo suficientemente lejos del Sol para que su agua superficial no se evaporara y se perdiera como probablemente le sucedió a Venus. .

Creo que la formación planetaria, basada en el tamaño, el tipo de estrella, la temperatura, los materiales iniciales, etc., será un campo de estudio muy interesante cuando / (si) se instalen telescopios lo suficientemente grandes para poder ver planetas distantes. Es muy difícil incluso observar, y mucho menos estudiar, un planeta que está a años luz de distancia. Los dos o tres empates retrasados ​​hasta ahora el Telescopio Espacial James Webb podrían hacer que la pelota ruede sobre este tema con mejores observaciones de atmósferas exoplanetarias, pero está muy lejos de ser bien entendido. James Webb ST es una empresa enormemente difícil, por lo que debemos ser pacientes. Con suerte, estará listo y tomando imágenes dentro de unos años.

Finalmente, ¿la rotación de Venus, si fuera más rápida, afectaría a otros planetas? Básicamente no del todo. La rotación de Júpiter no afecta a la Tierra. La velocidad de rotación no afecta a otros objetos a grandes distancias.


No creo que nada sustancial hubiera cambiado. Hace cuatro mil millones de años, Venus era similar a la Tierra pero más caliente. Tenía mares y, como la Tierra, una atmósfera muy sustancial compuesta principalmente de CO2. La velocidad de rotación probablemente no fue la misma que la actual, pero para su escenario supongamos que fue una vez cada 24 horas. Debido a su mayor proximidad al sol y al efecto invernadero de una atmósfera de CO2 con un fuerte sabor a metano, independientemente de una tasa de rotación de 24 horas, los mares eventualmente se habrían evaporado, aumentando el efecto invernadero. Mientras tanto, la desgasificación de los volcanes habría agregado más CO2 y dióxido de azufre a la mezcla tóxica, formando ácido sulfuroso en combinación con el vapor de agua. En una suposición, pensaría que esto tomó alrededor de mil millones de años, quizás un poco más rápido de lo que hubiera hecho una rotación similar a la de la Tierra. La tasa de rotación de 8 meses de Venus habría significado que un lado del planeta estuvo expuesto a los rayos del sol mucho más tiempo que en el caso de la Tierra, por lo que también tuvo noches muy largas.

La situación actual es que a pesar de los días muy largos y las noches muy largas, la atmósfera es tan densa que no hay una diferencia significativa de temperatura entre el lado nocturno del planeta y el lado diurno. Si hubiera estado rotando cada 24 horas, podría haber habido una diferencia de temperatura entre la noche y el día durante los primeros millones de años, pero esto habría disminuido a medida que la atmósfera del invernadero se acumulaba para convertirse en una manta más efectiva. En otras palabras, si la Tierra hubiera estado 30 millones de millas más cerca del sol, lo mismo habría sucedido aquí, por lo que la respuesta a su pregunta es que una tasa de rotación más rápida no habría significado mucha diferencia.


La teoría propone que Venus podría haber sido habitable, pero un gran océano ralentizó su rotación, matándolo

¡No tiene sentido endulzarlo! ¡Venus es un lugar infernal! Es el planeta más caliente del Sistema Solar, con temperaturas atmosféricas lo suficientemente altas como para derretir el plomo. El aire también es una columna tóxica, compuesta predominantemente por nubes de lluvia de dióxido de carbono y ácido sulfúrico. Y, sin embargo, los científicos teorizan que Venus alguna vez fue un lugar muy diferente, con una atmósfera más fría y océanos líquidos en su superficie.

Desafortunadamente, todo esto cambió hace miles de millones de años cuando Venus experimentó un efecto invernadero desbocado, cambiando el paisaje al mundo infernal que conocemos hoy. Según un estudio apoyado por la NASA por un equipo internacional de científicos, en realidad puede haber sido la presencia de este océano lo que provocó que Venus experimentara esta transición en primer lugar.

Además de ser extremadamente caluroso, Venus tampoco experimenta prácticamente variaciones de temperatura entre el día y la noche o en el transcurso de un año. Esto se atribuye a su atmósfera extremadamente densa (93 veces la presión de la atmósfera terrestre y # 8217) y la lenta rotación del planeta. En comparación con la rotación relativamente rápida de la Tierra de 23 horas, 56 minutos y 4 segundos, Venus tarda alrededor de 243 días en completar una sola rotación sobre su eje.

Artista & # 8217s impresión de Venus. Crédito: Blobbie244 / Wikipedia Commons

También vale la pena señalar que Venus gira en la dirección opuesta a la Tierra y la mayoría de los otros planetas (rotación retrógrada). Entre esta laboriosamente lenta rotación, la espesa atmósfera aislante del planeta y la transferencia de calor por los vientos en la atmósfera inferior, las temperaturas en la superficie de Venus nunca se desvían mucho del promedio de 462 ° C (864 ° F).

Durante algún tiempo, los astrónomos han sospechado que Venus pudo haber girado más rápidamente y en la misma dirección que la Tierra, lo que habría sido un factor clave para que pudiera soportar un océano líquido en su superficie (y posiblemente incluso albergar vida). En cuanto a lo que causó que esto cambiara, una teoría popular es que un impacto masivo ralentizó la rotación de Venus e incluso la invirtió.

Por el bien de su estudio, que apareció recientemente en Las cartas del diario astrofísico, el equipo dirigido por el Dr. Mattias Green (un oceanógrafo físico de la Universidad de Bangor) con colegas de la NASA y la Universidad de Washington probaron la posibilidad de que fuera un océano en Venus temprano el responsable.

En pocas palabras, las mareas actúan como un freno en la rotación de un planeta debido a la fricción generada entre las corrientes de marea y el fondo del mar. En la Tierra, este efecto cambia la duración de un día en aproximadamente 20 segundos cada millón de años. Para cuantificar cuánto freno colocaría un océano temprano en Venus, Green y sus colegas llevaron a cabo una serie de simulaciones utilizando un modelo de mareas numérico dedicado.

Artista & # 8217s concepción de una Venus terraformada, que muestra una superficie cubierta en gran parte por océanos. Crédito: Wikipedia Commons / Ittiz

El equipo simuló cómo sería Venus con océanos de profundidad variable y un período de rotación que va desde 243 a 64 días terrestres siderales. Luego calcularon las tasas de disipación de las mareas y el par de marea asociado que resultaría de cada uno. Lo que encontraron fue que las mareas oceánicas habrían sido suficientes para ralentizarlo hasta 72 días terrestres cada millón de años, dependiendo de su tasa inicial de rotación.

Esto sugiere que el freno de marea podría haber ralentizado a Venus a su rotación actual en solo 10 a 50 millones de años. A este respecto, las mareas oceánicas en una antigua Venus podrían haber tenido un efecto muy determinista en la historia rotacional del planeta. Más allá de ofrecer una explicación alternativa de por qué Venus gira de la forma en que lo hace, este estudio tiene implicaciones que podrían contribuir en gran medida a responder a algunos de los misterios más profundos de Venus.

Como dijo el Dr. Green en un comunicado de prensa de la Universidad de Bangor:

& # 8220 Este trabajo muestra cuán importantes pueden ser las mareas para remodelar la rotación de un planeta, incluso si ese océano solo existe durante unos 100 millones de años, y cuán clave son las mareas para hacer que un planeta sea habitable ”.

En otras palabras, el frenado de las mareas puede haber sido un aspecto importante de lo que hizo que Venus fuera inicialmente habitable. Esto está respaldado por una investigación anterior dirigida por el Dr. Michael Way (un investigador del Instituto Goddard de Estudios Espaciales de la NASA y coautor de este estudio) que indicó cómo Venus pudo haber tenido una vez muchas más afecciones hospitalarias, como resultado de que tiene una rotación prograda más lenta que 16 días terrestres.

Impresión artística de un exoplaneta similar a Venus orbitando cerca de su estrella anfitriona. Crédito: CfA / Dana Berry

Estos hallazgos también podrían tener implicaciones para el estudio de planetas extrasolares, donde ya se han encontrado muchos mundos & # 8220 al estilo Venus & # 8221. Ergo, los astrónomos podrían asumir con cierta confianza que los exoplanetas ubicados cerca del borde interior de sus zonas habitables circunestelares tienen períodos de rotación similares, que son el resultado de que sus océanos los ralentizan.

Quizás, solo quizás, este estudio también podría ayudar a informar posibles esfuerzos futuros para restaurar Venus & # 8217 a lo que parecía hace miles de millones de años & # 8211, es decir, ¡terraformarlo! Entre los muchos escenarios que se han propuesto para hacer que Venus sea habitable nuevamente está el plan para acelerar su rotación, permitiendo así un ciclo día-noche más corto y variaciones de temperatura similares a las de la Tierra.

Pero, por supuesto, si Venus fuera a ser restaurado a su estado habitable una vez más, los nuevos residentes tendrán que monitorear las mareas cuidadosamente. De lo contrario, en unos pocos eones, ¡podrían terminar con días que duren aproximadamente tanto como un año venusiano nuevamente!


Venus & # 8217 atmósfera

Inmensa presión de la atmósfera.

La presión atmosférica de Venus es mayor que la de cualquier otro planeta y más de 90 veces la de la Tierra. Esta presión equivale a estar casi un kilómetro por debajo de la superficie de la Tierra y los océanos. La atmósfera también es muy densa y principalmente de dióxido de carbono, con pequeñas cantidades de vapor de agua y nitrógeno. Tiene mucho dióxido de azufre en la superficie. Esto crea un efecto invernadero y convierte a Venus en el planeta más caliente del sistema solar. Su temperatura superficial es de 461 grados Celsius en todo el planeta, mientras que Mercurio (el planeta más cercano al Sol) se calienta hasta 426 grados Celsius solo en el lado que mira hacia el Sol.


Acelerar la rotación de Venus

Creo que si Venus gira más rápido, todos los desafíos de colonización serán mucho más fáciles. ¿Cómo podríamos hacerlo?

Primero, no creo que sea práctico, pero solo porque no puedo concebir una forma de hacerlo.

Pero tampoco creo que sea útil. Una colonia no anclada cabalgaría los vientos de Venus, que son de unos 210 km / h a la altitud ideal. Eso reduce el ciclo día / noche a 100 horas si todo lo que haces es montar en el viento.

Por supuesto, montar en el viento tampoco es una gran idea porque entonces tu colonia está a merced de las turbulencias. Ese no es un problema tan grande como lo sería con vientos tan rápidos en la Tierra, ya que azotan el planeta de manera relativamente constante, pero sigue siendo un problema. La mejor solución que se me ocurre es hacer que tu colonia se mueva más rápido que la velocidad del viento. Esto reduce aún más el ciclo día / noche, aunque todavía parece poco realista que te acerques lo suficiente a las 24 horas para que los humanos se adapten. (Tal vez si colocas la colonia más cerca de las urnas, podrías llegar allí. No lo sé).

Pero impulsar la colonia parece mucho más fácil que cambiar la velocidad de rotación del planeta, y no veo ningún beneficio en hacerlo al revés mientras estemos hablando de colonias flotantes.

Creo que la terraformación es interesante, pero hay tantos pasos más allá de la colonización que no estoy seguro de lo que valdría mi especulación.


Nuevo artículo explica cómo una Venus habitable podría convertirse en el paisaje infernal que vemos hoy

No tiene sentido endulzarlo: ¡Venus es un lugar infernal! Es el planeta más caliente del Sistema Solar, con temperaturas atmosféricas lo suficientemente altas como para derretir el plomo.

El aire también es una columna tóxica, compuesta predominantemente por nubes de lluvia de dióxido de carbono y ácido sulfúrico. Y, sin embargo, los científicos plantean la hipótesis de que Venus fue una vez un lugar muy diferente, con una atmósfera más fría y océanos líquidos en su superficie.

Desafortunadamente, todo esto cambió hace miles de millones de años cuando Venus experimentó un efecto invernadero desbocado, cambiando el paisaje al mundo infernal que conocemos hoy.

Según un estudio apoyado por la NASA por un equipo internacional de científicos, en realidad puede haber sido la presencia de este océano lo que provocó que Venus experimentara esta transición en primer lugar.

Además de ser extremadamente caluroso, Venus tampoco experimenta prácticamente variaciones de temperatura entre el día y la noche o en el transcurso de un año. Esto se atribuye a su atmósfera extremadamente densa (93 veces la presión de la atmósfera de la Tierra) y a la lenta rotación del planeta.

En comparación con la rotación relativamente rápida de la Tierra de 23 horas, 56 minutos y 4 segundos, Venus tarda alrededor de 243 días en completar una sola rotación sobre su eje.

También vale la pena señalar que Venus gira en la dirección opuesta a la Tierra y la mayoría de los otros planetas (rotación retrógrada). Entre esta laboriosamente lenta rotación, la espesa atmósfera aislante del planeta y la transferencia de calor por los vientos en la atmósfera inferior, las temperaturas en la superficie de Venus nunca se desvían mucho del promedio de 462 ° C (864 ° F).

Durante algún tiempo, los astrónomos han sospechado que Venus pudo haber girado más rápidamente y en la misma dirección que la Tierra, lo que habría sido un factor clave para que pudiera soportar un océano líquido en su superficie (y posiblemente incluso albergar vida). En cuanto a qué causó que esto cambiara, una teoría popular es que un impacto masivo ralentizó la rotación de Venus e incluso la invirtió.

Por el bien de su estudio, que apareció recientemente en The Astrophysical Journal Letters, el equipo dirigido por Mattias Green (un oceanógrafo físico de la Universidad de Bangalore) con colegas de la NASA y la Universidad de Washington probaron la posibilidad de que fuera un océano en Venus temprano el responsable.

En pocas palabras, las mareas actúan como un freno en la rotación de un planeta debido a la fricción generada entre las corrientes de marea y el fondo del mar.

En la Tierra, este efecto cambia la duración de un día en aproximadamente 20 segundos cada millón de años. Para cuantificar cuánto freno colocaría un océano primitivo en Venus, Green y sus colegas llevaron a cabo una serie de simulaciones utilizando un modelo de mareas numérico dedicado.

(Ittiz / Wikimedia Commons CC BY 3.0)

El equipo simuló cómo sería Venus con océanos de profundidad variable y un período de rotación que oscila entre 243 y 64 días terrestres siderales. Luego calcularon las tasas de disipación de las mareas y el par de marea asociado que resultaría de cada uno. Lo que encontraron fue que las mareas oceánicas habrían sido suficientes para ralentizarlo hasta en 72 la Tierra cada millón de años, dependiendo de su tasa inicial de rotación.

Esto sugiere que el freno de marea podría haber ralentizado a Venus a su rotación actual en solo 10 a 50 millones de años. Dado que fue esta tasa de rotación reducida la que provocó que los océanos de Venus se evaporaran en su lado que miraba hacia el Sol, lo que provocó el efecto invernadero desbocado, esta interrupción de las mareas le robó efectivamente a Venus su habitabilidad en lo que fue (desde un punto de vista geológico) un tiempo bastante corto marco.

Más allá de ofrecer una explicación alternativa de por qué Venus gira de la forma en que lo hace, este estudio tiene implicaciones que podrían contribuir en gran medida a responder a algunos de los misterios más profundos de Venus. Como dijo Green en un comunicado de prensa de la Universidad de Bangor:

"Este trabajo muestra cuán importantes pueden ser las mareas para remodelar la rotación de un planeta, incluso si ese océano solo existe durante unos 100 millones de años, y cuán clave son las mareas para hacer que un planeta sea habitable".

En otras palabras, el frenado de las mareas puede ser la razón por la cual Venus pasó de ser un mundo cubierto de océanos que podría tener muy bien sustentar la vida a un ambiente cálido e infernal donde nada podría sobrevivir, y en el espacio de unos pocos eones. Estos hallazgos también podrían tener implicaciones para el estudio de planetas extrasolares, donde ya se han encontrado muchos mundos "similares a Venus".

Por lo tanto, los astrónomos podrían suponer con cierta confianza que los exoplanetas ubicados cerca del borde interior de sus zonas habitables circunestelares tienen períodos de rotación similares, que son el resultado de que sus océanos los ralentizan.

Quizás, solo quizás, este estudio también podría ayudar a informar posibles esfuerzos futuros para restaurar Venus a lo que parecía hace miles de millones de años, es decir, ¡terraformarlo!

Al acelerar la rotación del planeta, podríamos reducir significativamente el efecto invernadero del planeta. Luego bombee toneladas de hidrógeno para convertir las densas nubes de CO2 atmosférico en agua (y grafito), y Venus recuperará sus océanos y los humanos tendremos otro planeta en el que vivir.

Pero, por supuesto, los nuevos residentes tendrán que vigilar las mareas con atención, para evitar que el planeta vuelva a convertirse en un infierno.

Este artículo fue publicado originalmente por Universe Today. Lea el artículo original.


¿Qué cambiaría si Venus girara a una velocidad y dirección similares a la Tierra? - Astronomía

Hola. Estoy tratando de encontrar una lista de qué DIRECCIÓN giran los planetas (especialmente en este sistema solar). Cualquier ayuda es muy apreciada.

Todos los planetas de nuestro sistema solar, excepto Venus y Urano, giran en sentido contrario a las agujas del reloj, visto desde arriba del Polo Norte, es decir, de oeste a este. Esta es la misma dirección en la que todos los planetas orbitan alrededor del sol. Urano probablemente fue golpeado por un planetoide muy grande al principio de su historia, lo que hizo que girara "de lado", a 90 grados de su movimiento orbital. Venus gira hacia atrás en comparación con los otros planetas, también probablemente debido al impacto de un asteroide temprano que alteró su rotación original.

Sobre el Autor

Dave Kornreich

Dave fue el fundador de Ask an Astronomer. Obtuvo su doctorado en Cornell en 2001 y ahora es profesor asistente en el Departamento de Física y Ciencias Físicas de la Universidad Estatal de Humboldt en California. Allí dirige su propia versión de Ask the Astronomer. También nos ayuda con alguna pregunta de cosmología.


No solo la rotación es lenta, es retrógrado, por lo tanto, gira en la dirección opuesta a los otros planetas, lo que puede estar relacionado con la rotación lenta. La atmósfera también gira mucho más rápido.

Existen varias teorías sobre por qué Venus tiene una rotación retrógrada lenta, según Why Venus Spins the Wrong Way (Franzen, 2001), afirma que una teoría de este fenómeno establece que

Venus inicialmente giró en la misma dirección que la mayoría de los otros planetas y, en cierto modo, todavía lo hace: simplemente giró su eje 180 grados en algún punto. En otras palabras, gira en la misma dirección que siempre lo ha hecho, solo al revés, de modo que mirarlo desde otros planetas hace que el giro parezca hacia atrás.

El mecanismo detrás de esto, según la teoría, es que

La atracción gravitacional del sol sobre la atmósfera muy densa del planeta podría haber causado fuertes mareas atmosféricas. Tales mareas, combinadas con la fricción entre el manto y el núcleo de Venus, podrían haber causado el cambio en primer lugar.

Sin embargo, en el mismo artículo, algunos investigadores argumentan que el planeta simplemente se detuvo y se invirtió debido a los mismos factores que la teoría anterior y que con los efectos de marea de otros planetas, que simplemente se instaló en su propia rotación estable.

Para aumentar el misterio, el artículo Venus gira más lento de lo que se pensaba: científicos perplejos (Major, 2012) sugiere que la rotación se está desacelerando aún más, con

Según los nuevos datos, Venus está girando 6,5 minutos más lento que hace 16 años, un resultado que se correlaciona con las observaciones de radar a largo plazo tomadas desde la Tierra.

2 posibles mecanismos para esta ralentización son:

fricción de la atmósfera espesa

un intercambio de momento angular con la Tierra

Con los nuevos datos aún no hay respuestas definitivas, pero sí teorías muy interesantes.

Nadie lo sabe con certeza. Y hay dos, no tres cosas más extrañas sobre su rotación sobre su propio eje, a saber:

  • Es el único planeta en el sistema solar que gira retrógrado, es decir, en el sentido de las agujas del reloj, cuando todos los demás planetas giran progrado, o en sentido contrario a las agujas del reloj, en sus ejes, (solo hace un buen mes al momento de escribir esta respuesta) reveló que su período de rotación en realidad está aumentando , es decir, su velocidad de rotación axial se está desacelerando, y
  • Su período de rotación sideral, o la duración de un día de Venus, es más largo de lo que le toma completar una órbita alrededor del Sol, o un año de Venus.

Venus es de hecho un bicho raro. Algunas teorías que explican este extraño ciclo diurno de Venus son así:

Los astrónomos creen que Venus fue impactado por otro gran planeta al principio de su historia, hace miles de millones de años. El impulso combinado entre los dos objetos promedió la velocidad y dirección de rotación actuales. fuente

Una posibilidad es que Venus girara normalmente cuando se formó por primera vez a partir de la nebulosa solar, y luego los efectos de las mareas de su densa atmósfera podrían haber ralentizado su rotación. fuente

"Es difícil encontrar un mecanismo que haga que la tasa de rotación promedio cambie tanto en solo 16 años", dijo el científico del proyecto Venus Express, Håkan Svedhem. "El origen de esto podría estar en el ciclo solar o en patrones climáticos a largo plazo que modifican la dinámica atmosférica. Pero este rompecabezas aún no está resuelto". fuente

El período de rotación de Venus puede representar un estado de equilibrio entre el bloqueo de las mareas a la gravitación del Sol, que tiende a ralentizar la rotación, y una marea atmosférica creada por el calentamiento solar de la espesa atmósfera de Venus. El intervalo promedio de 584 días entre aproximaciones sucesivas cercanas a la Tierra es casi exactamente igual a 5 días solares venusianos, pero se ha descartado la hipótesis de una resonancia de órbita giratoria con la Tierra. fuente


Venus: la gemela ardiente y extraña de la Tierra

Después de la luna, Venus es el segundo objeto natural más brillante del cielo nocturno. Sin embargo, este planeta está cubierto por nubes reflectantes que los ojos desnudos y los telescopios ópticos no pueden penetrar. Con la superficie de Venus oculta a la vista, generaciones de escritores de ficción solían especular como locos sobre el misterioso terreno debajo de esas nubes. Por su parte, el creador de "Tarzán", Edgar Rice Burroughs, retrató a Venus como un mundo con frondosos bosques y ciudades arbóreas en una novela pulp de 1934.

Pero entonces intervino la ciencia. La idea de que Venus es habitable prácticamente implosionó durante la Guerra Fría. En 1956, las observaciones del radiotelescopio mostraron que el planeta tenía temperaturas en la superficie de más de 618 grados Fahrenheit (326 grados Celsius).

Lo crea o no, esas lecturas del 56 eran algo bajas. Ahora sabemos que la temperatura media de la superficie de Venus es de 864 grados Fahrenheit (462 grados Celsius). De hecho, es el planeta más caliente de nuestro sistema solar, aunque Mercurio está más cerca del sol.

En la cara de Venus, la presión atmosférica es tremendamente extrema y el plomo se derretiría en un charco. Por infernal que parezca este lugar, en realidad tiene mucho en común con la Tierra.

Darle una vuelta a Venus

Los dos mundos son bastante similares en tamaño. La Tierra tiene una superficie de alrededor de 197 millones de millas cuadradas (510 millones de kilómetros cuadrados). En comparación, la superficie de Venus está más cerca de 177 millones de millas cuadradas (460 millones de kilómetros cuadrados). Y si tuvieras que meter a Venus dentro de nuestro planeta Matryoshka al estilo de una muñeca, ocuparía aproximadamente el 86 por ciento del volumen total de la Tierra.

Sin embargo, Venus ha derrotado a la Tierra en algunos aspectos clave. La Tierra muestra una ligera protuberancia en la sección media, siendo más ancha alrededor de su ecuador que de un polo al otro. Por el contrario, Venus es una esfera casi perfecta.

¿Lo que da? Bueno, cuando un cuerpo celeste masivo (como una estrella o un planeta) gira rápidamente alrededor de su eje, la fuerza centrífuga le dará un abultamiento más dramático alrededor del ecuador. Sin embargo, Venus tiene una velocidad de rotación ultra lenta.

Venus necesita el equivalente a 243 días terrestres para completar una rotación completa alrededor de su eje, y solo 225 días terrestres para terminar una nueva vuelta alrededor del sol. Entonces, en otras palabras, ¡un día en Venus dura más que un año venusino!

Y escucha esto: desde nuestra perspectiva egocéntrica, Venus gira hacia atrás. La mayoría de los planetas de este sistema solar giran de oeste a este. Urano y Venus se oponen a la tendencia. En esos dos mundos, el sol parece salir por el oeste y ponerse por el este.

Nadie sabe cómo sucedió eso. Los astrónomos piensan que Venus usó para moverse en sentido antihorario como la Tierra. Pero en algún momento, su giro podría haberse invertido. Alternativamente, tal vez la influencia gravitacional del sol, o una colisión con un objeto grande, causó que todo el planeta se volteara.

Venus es un invernadero planetario

En diciembre de 1962, Venus se convirtió en el primer planeta en recibir una visita de sobrevuelo desde una nave espacial hecha por el hombre. Aprovechando una breve ventana de oportunidad, la sonda Mariner 2 de la NASA estudió este mundo de cerca, desde distancias tan cercanas como 21,606 millas (34,773 kilómetros).

Los instrumentos a bordo nos enseñaron mucho. Mariner 2 confirmó que Venus no tiene un campo magnético similar a la Tierra y registró temperaturas superficiales de 300 a 400 grados Fahrenheit (149 a 204 grados Celsius).

Cuando se lanzó Mariner 2, los científicos ya sabían que había altos niveles de CO2 en la atmósfera de Venus. Y esa composición debería darnos una pausa.

El dióxido de carbono constituye un enorme 96 por ciento de la atmósfera de Venus. Los científicos atribuyen esto a un efecto invernadero desbocado. En teoría, el planeta solía tener un clima más templado que podría haberse mantenido estable durante miles de millones de años. En aquel entonces, los océanos de agua líquida pueden haber cubierto su superficie (aunque no lo sabemos con certeza).

Las cosas cambiaron a medida que nuestro sol creciente se calentaba. Cualquier océano se habría evaporado durante este tiempo, y los astrónomos creen que gran parte del carbono en las rocas de Venus se filtró y viajó hacia el cielo. Si bien la atmósfera cambió, mejoró atrapando el calor, creando un círculo vicioso que agravó el problema. Inevitablemente, las temperaturas se dispararon.

Venus tiene un problema de gases de efecto invernadero

Dado que nuestro propio planeta tiene un importante problema de gases de efecto invernadero, Venus podría ofrecernos algunas ideas importantes sobre el cambio climático. Pero enviar sondas para explorarlo siempre ha presentado grandes desafíos.

En Venus, la gravedad de la superficie es comparable a la que tú y yo experimentamos en la Tierra. Qué no comparable es la presión atmosférica, que es 92 veces mayor en la cara de Venus que aquí.

Enfrentados a temperaturas extremas y alta presión, no es de extrañar que los objetos hechos por el hombre no duren mucho en el medio ambiente del planeta. Cuando la sonda soviética Venera 13 aterrizó en Venus en 1982, permaneció intacta durante 127 minutos antes de ser destruida.

Eso sí, este no fue el primer rodeo de la URSS. Las naves espaciales Venera anteriores habían visitado con éxito la atmósfera del planeta y habían aterrizado en su corteza exterior. Aunque sus visitas fueron breves, estas sondas capturaron las primeras fotografías de la superficie de Venus. La nave espacial Magellan de la NASA proporcionó más información, ya que trazó un mapa del 98 por ciento de la cara del planeta.

En total, Venus cuenta con más de 16.000 volcanes y características volcánicas, pero no sabemos si alguno de estos todavía está activo. También se han descubierto allí mesetas de las tierras altas, cañones profundos y cráteres de impacto de meteoritos. Aunque Venus tiene unos 4.600 millones de años, se cree que su corteza es mucho más joven, con una edad estimada de entre 300 y 600 millones de años.

Venus carece de placas tectónicas como las conocemos en la Tierra. Sin embargo, algunos geólogos piensan que las afloramientos de magma ocasionalmente reciclan secciones de la corteza.

Mucho antes de que fuera objeto de estudio científico, o de las novelas de Edgar Rice Burroughs, Venus hipnotizó a nuestros antepasados. Brillante y hermoso, el planeta adornado con nubes deriva su nombre de la diosa romana del amor. Los matemáticos antiguos trazaron un mapa de su progreso a través del cielo y Galileo Galilei tomó notas detalladas sobre sus fases parecidas a la luna.

De alguna manera, saber que Venus es un invernadero sofocante no disminuye su atractivo. Con cada nuevo descubrimiento, inspira curiosidad y asombro.

Un joven Carl Sagan ayudó a diseñar la sonda Mariner 2. Sin éxito, presionó para que la nave espacial tuviera una cámara porque las imágenes en primer plano de Venus podrían responder preguntas que éramos demasiado tontos como para plantearlas ''.


Terraformación de Venus

Terraforming is the process of changing the global environment of a planet in such a way as to make it suitable for human habitation. Because it is so far beyond our current technological capabilities, most articles about terraforming have been written by science fiction writers rather than scientists. For example, there is an entry for a terraformed Venus in the science fiction work “Encyclopaedia Galactica” which is set thousands of years in the future.

Originally a hot dry greenhouse world, (Cytherian Type) with an atmosphere consisting mostly of carbon dioxide with a surface pressure 94 times greater than that of Earth. The planet was shrouded with clouds of sulphuric and hydrochloric acid and the mean surface temperature was 480 C, making the world extremely hostile to terragen and carbon-based life. Because of this the planet was sparsely populated for many thousands of years recently it has been successfully terraformed.

So far there has been very little detailed scientific research on terraforming Venus. Most papers on terraforming have focussed on Mars. Even so, there is no reason why – given enough resources and time – an advanced human civilisation would not be able to terraform Venus.

It has to be said at this point that the international willingness to commit to a project like this is much harder to imagine than the existence of the technical ability to do so. There would have to be fundamental changes in the way in which human beings work together on a global scale, and the conditions of life for the whole of humanity would have to be considerably better than they are now, were such vast amounts of time and money to be committed to a project like this.

However, setting that aside, it is interesting to consider the various challenges to making Venus habitable, so that humans can live and work on the planet without any need for protective equipment, such as space suits or oxygen supplies.

What a terraformed Venus might look like – Image from Wikimedia Commons

High Temperatures and Pressures.

The surface temperature of Venus is around 500 degrees Celsius and the atmospheric pressure is a crushing 92 times that of the Earth. The atmosphere consists of 97% carbon dioxide (Williams 2015), a powerful greenhouse gas which traps the Sun’s heat. In order to make the planet habitable the surface temperature would need to be around 0 to 35 degrees and the atmospheric pressure similar to that on the Earth.

One way to cool Venus would be to build a giant sunshade to block most of the Sun’s rays from hitting the planet. This was described in detail in a paper written by the late British science writer Paul Birch (1991).

The shade would orbit the Sun at a specific point about 1 million km above the planet’s surface called the L1 Lagrange point, shown as L in the diagram above (see note 1). It would need to be slightly larger than the diameter of Venus, 12,100 km, to fully shade the planet. The cost and technological challenge of building such a shade would enormous. It would need to be 100 billion times larger in surface area than the International Space station, shown below, which is the largest object ever built in space.

It is likely that such a shade would be built up from thousands or even millions of smaller individual shades and would take many decades to complete from start to finish. As the shade neared completion, and most of the Sun’s rays were blocked from hitting the planet, the surface of Venus would begin to cool. Interestingly, when the shade was complete, because Venus would no longer be lit up by the Sun, to an observer on Earth Venus would go from being the third brightest object in the sky (after the Sun and the Moon) to being invisible.

After about 100 years the temperature of Venus would drop to 31 degrees (see note 2). At this temperature, known as the critical point of carbon dioxide, some of the carbon dioxide in the atmosphere would start to condense from gas to liquid and the low-lying areas of the surface of Venus would begin to be covered in seas and oceans of liquid carbon dioxide, in the same way that much of the Earth’s surface is covered by seas and oceans of water. As it condensed into liquid, the amount of carbon dioxide left in the atmosphere would start to fall and with it the atmospheric pressure.

Eventually the temperature would drop to the freezing point of carbon dioxide (-57 degrees) and the seas, oceans and lakes of liquid carbon dioxide would begin to freeze. Much of the remaining carbon dioxide in the atmosphere would fall as snow.

This entire cooling process would take hundreds of years from start to finish. When it had completed the next step would be to ensure that when the shade was removed, allowing the planet to warm up, the frozen carbon dioxide wasn’t released back into the atmosphere. One way this could be achieved would be to cover up the frozen carbon dioxide oceans with an insulating material and provide some sort of refrigeration system to keep it cool. Once the carbon dioxide was safely locked away the sunshade could then be removed to allow the planet to warm up again. Because nearly all the carbon dioxide would have been removed from the atmosphere it would no longer provide such a powerful greenhouse gas.

Venus is a very dry planet. Its atmosphere contains only a small trace of water and there is no water on its surface. By comparison, on Earth 71% of the planet’s surface is covered by water and there are about 1.39 billion cubic kilometers of water on the planet. The breakdown of how this water is distributed is shown in the tables below (U.S. Department of the Interior 2015)

As water is essential for life, it would be necessary to import water to Venus to make the entire planet habitable for plant and animal life. A lot of water would be needed, but it would not be necessary to have most of the planet covered with deep oceans of water. Probably around 30-50 million cubic kilometres of water would be sufficient. Even so, this is a still a huge amount of water to shift.

How could we get a large amount of water to Venus?

It would undoubtedly be necessary to import a huge amount of water to Venus to make the entire planet habitable for plant and animal life, but it would not be necessary to have most of the planet covered with deep oceans. Probably around 30 million cubic kilometres of water (roughly 2% of the amount found on Earth) would be sufficient.

There various ways of transporting this water to Venus. One obvious option would be to transport the water from the seas and oceans of Earth by cargo-carrying spacecraft. One cubic kilometre of water weighs one billion tonnes, so 30 million cubic kilometres of water weighs 30 thousand trillion (30,000,000,000,000,000) tonnes. If we had a massive fleet of one thousand spacecraft, each of which could carry a payload of one thousand tonnes would need 30 billion missions to carry this amount of material. This is clearly not feasible!!

Another possibility would be to transport only hydrogen, and not necessarily from the Earth. A water molecule consists of two hydrogen atoms and one atom of oxygen, but the latter is sixteen times heavier than a hydrogen atom. The mass of material taken to Venus would therefore be reduced by 90%. Water could be produced by chemical reaction of the transported hydrogen with the remaining carbon dioxide in Venus’s atmosphere. The hydrogen could be created on Earth by splitting water molecules into their component elements, or it could be sourced elsewhere. For example, it could be collected by scooping it up on an orbiting ring from the atmosphere of one of the giant planets in the outer Solar System and transporting it to Venus by spacecraft. Regardless of where the hydrogen is sourced, this method of providing Venus with water would still be prohibitively expensive.

A fascinating alternative way of getting all the water needed to Venus was suggested in Birch’s paper. It involves moving one of Saturn’s ice moons into orbit around Venus and then breaking it up, thus releasing all the water needed onto the planet.

Saturn has a number of ice moons such as Hyperion (shown below), an irregularly shaped object 360 by 260 km which consist mainly of ice, covered in a thin layer of rock.

Image from NASA

The proposal is that we could build a huge structure on Hyperion which would use the Sun’s heat, concentrated by mirrors, to put out a jet of steam into space in the same direction as it orbits Saturn. This is shown in the diagram below.

This jet of steam will provide a force which will gradually slow down Hyperion in its orbit causing it to gradually spiral inwards towards Saturn. After about 30 years Hyperion will be in an oval-shaped orbit which will cause it to pass close to the giant moon Titan.

Titan is much larger than Hyperion and the near collision between the two objects will give Hyperion so much speed that it will be ejected from orbit around Saturn. If the speed and angle are just right, after it escapes from Saturn it will be on a path which will take it close to the giant planet Jupiter. This technique is known as a slingshot and NASA uses it to send spacecraft to the outer Solar System.

As Hyperion passes Jupiter, the giant planet’s gravity will hurl it into the inner Solar System. If the angle of approach to Jupiter is just right it will be possible to send it on such a path that it will approach Venus slowly enough to be captured by Venus’s gravity and go into orbit around the planet. Once in orbit Hyperion would be gradually broken up and its water transferred to the planet’s surface.

Although this somewhat convoluted plan might appear to be something out of an exotic science fiction story, it obeys all the laws of physics and could potentially be achieved by an advanced human civilisation which devoted the resources to do it.

In order to be habitable Venus would need a similar level of oxygen in its atmosphere to that on the Earth. On Earth oxygen makes up about 21% of the atmosphere, whereas Venus’s atmosphere has almost no oxygen. Compared to the other challenges this would be relatively easy to resolve. The oxygen concentration could be increased by plant life which, uses a process called photosynthesis to convert carbon dioxide and water into carbohydrates and oxygen.

Image from Wikimedia Commons

Long day/night cycle

On Venus the slow rotation of the planet means that a day lasts 116.8 Earth days. Most Earth lifeforms would struggle to adapt to such a long day/night cycle. A shorter day could be created by means of orbiting shades and mirrors.

No magnetic field

On the Earth its magnetic field forms a protective shield around the planet which protects its surface from electrically charged particles from the Sun (the solar wind) and from outer space (cosmic rays). Without a magnetic field there would be an increased risk of cancer for anyone who ventured outdoors for any significant period of time. To make Venus completely habitable it would need to be given an artificial magnetic field. I will discuss this in a later post

I hope you have enjoyed this post. To find out more about the Science Geek’s blog, click here or on the Science Geek Home link at the top of this page.

Post updated and revised 5 November 2018

1) At this point the shade would orbit the Sun in exactly the same time, 224.7 days, that it takes Venus to orbit the Sun. Therefore it would always be shading the planet once it was put in place.

2) Any timescales here should be treated as very approximate. The actual values depend on the properties of the Venusian atmosphere during the cooling scenario.