Venus Express usa el frenado de la atmósfera de Venus para disminuir su órbita

La atmósfera polar de Venus es más delgada de lo esperado. Esto fue descubierto por la sonda Venus Express de la ESA que ha volado a través de la parte superior de la atmósfera de Venus.

Izquierda: Representación de Venus Express. Crédito: ESA/AOES MediaLab.

Venus Express penetró la atmósfera de Venus durante una serie de pasos bajos en julio y agosto de 2008, octubre de 2009 y febrero y abril de 2010. El objetivo era medir la densidad de la atmósfera superior polar, un experimento que nunca se había intentado antes en Venus.

El procedimiento produjo 10 mediciones hasta ahora y demostró que la atmósfera por encima de los polos es sorprendentemente 60% más delgada de lo previsto. Esto podría indicar que procesos naturales no anticipados están trabajando en la atmósfera. Un equipo liderado por Ingo Mueller-Wodarg del Imperial College, Londres están actualmente investigando este tema.

La densidad es una información crítica para los controladores de misión, que están investigando la posibilidad de conducir la nave incluso más abajo en la atmósfera para cambiar su órbita y extender el tiempo de vida de la misión.

"Sería peligroso enviar la nave profundo en la atmósfera antes de comprender la densidad," dijo el miembro del equipo, Pascal Rosenblatt del Observatorio Real de Bélgica.

El hecho es que Venus Express puede hacer estas mediciones es extraordinario. La nave no fue diseñada para ello así que no posee los instrumentos capaces de tomar muestras directamente de la atmósfera. En cambio, las estaciones de rastreo de radio en la Tierra observan al frenado de la nave a medida que penetra la atmósfera y es desacelerada por el equivalente venusiano a la resistencia del aire.

Además, los operadores en el ESOC de la ESA en Darmstadt, Alemania, pusieron un panel solar con el borde al frente y el otro con la cara del panel en dirección al movimiento así la resistencia de la atmósfera hace girar la nave.

La atmósfera de Venus se extiende desde la superfice hasta una altitud de cerca de 250 kilómetros. Durante abril, Venus Express brevemente rozó a 175 kilómetros sobre la superfice del planeta.

Además de la baja densidad general, el giro de la nave también ha tegistrado un agudo cambio de densidad del lado diurno al lado nocturno del planeta. La próxima semana, Venus Express se sumergirá nuevamente en la atmósfera, esta vez a unos 165 kilómetros.

Estas mediciones serán usadas eventualmente para ayudar a realizar los cambios de órbita de Venus Express, haciendo dos veces más breve el tiempo para orbitar el planeta y proveyendo nuevas oportunidades para mediciones científicas adicionales.

La órbita elíptica actual toma 24 horas para ser completada y varía de 250 a 66.000 kilómetros. Cuando Venus Express se encuentra lejos del planeta es empujado fuera de curso levemente por la gravedad del Sol.

Por eso, cada 40-50 días, sus motores deben ser encendidos para compensarlo. El combustible para hacer esto se terminará en 2015 a menos que la órbita pueda ser disminuida usando el frenado de la atmósfera de Venus. Es una operación delicada y peligrosa que debe ser realizada con mucho planeamiento.

Si los experimentos muestran que esto puede realizarse, entonces se podría disminuir la órbita antes de 2012 y de así la nave podría extender su misión.

Más información:
Artículo en SpaceDaily.com
Sitio de venus Express

Fuente: SpaceDaily.com.

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Los relámpagos de Venus despiertan interés entre los científicos

A pesar de las grandes diferencias entre las atmósferas de Venus y de la Tierra, los científicos han descubierto que los mecanismos que producen los relámpagos en ambos planetas son muy similares. El promedio de descarga, la intensidad y la distribución espacial de los relámpagos son similares.

Izquierda: Representación artística de un relámpago en Venus. Crédito: ESA.

Los hallazgos ayudarán a los científicos comprender la química, la dinámica y evolución de las atmósferas de los dos planetas. Estos resultados fueron presentados por el Dr. Christopher Russell en el Congreso Europeo de Ciencias Planetarias.

En misiones previas, como las Venera, Pioneer Venus y la nave Galileo, han reportado evidencia de ondas ópticas y electromagnéticas que podrían ser producidas por los relámpagos.

Esto también ha sido avalado por los telescopios terrestres que capturan destellos de los relámpagos en Venus. Aún así, las disferencias en las dos atmósferas ha motivado a algunos para afirmar que los relámpagos en Venus serían poco probables y por ello el tema ha sido controvertido.

El lanzamiento de Venus Express con su magnetómetro construído por el Instituto de Investigación Espacial en Granz, Austria, ha provisto una oportunidad para confirmar la presencia de relámpagos en Venus y estudiar en detalle su campo magnético a altitudes de 200 y 500 kilómetros.

"Pulsos breves y fuertes de las señales que se espera que sean producidas por relámpagos fueron vistas casi inmediatamente con la llegada a Venus, a pesar de la orientación magnética generalmente desfavorable para la entrada de señales en la ionosfera de Venus a la altura de las mediciones de Venus Express," dijo el Dr. Rusell, de la Universidad de California.

Cuando las nubes se forman, ya sea en la Tierra o en Venus, la energía que el Sol ha depositado en el aire puede ser liberada en una descarga eléctrica muy poderosa. A medida que las partículas de las nubes colisionan, transfieren la carga eléctrica desde grandes partículas a otras más pequeñas, entonces las partículas grandes caen mientras que las pequeñas son transportadas hacia arriba. La separación de cargas lleva a los impactos de relámpagos.

Este proceso es importante para una atmósfera planetaria porque aumenta la temperatura y presión de una pequeña porción de la atmósfera a un valor elevado así se pueden formar las molñeculas, las cuales no ocurrirían a temperaturas y presiones atmosféricas normales. Por este motivo, algunos científicos han especulado que los relámpagos pueden haber ayudado al surgimiento de la vida sobre la Tierra.

En nuestro planeta, ocurren cerca de 100 descargas de relámpagos cada segundo, pero en cualquier lado que estemos veremos muchísimo menos. De la misma manera con Venus, no vemos al planeta entero, y tenemos que calcular el promedio de aparición total con algunas afirmaciones sobre cuán lejos uno puede ver. Gracias a los nuevos sets de datos de Venus Express, el Dr. Russell y colegas fueron capaces de demostrar que los relámpagos son similares en potencia en la Tierra y en Venus a las mismas altitudes.

"Hemos analizado 3,5 años terrestres de datos de relámpagos de Venus usando datos de baja altitud de Venus Express (10 minutos por día). Al comparar las ondas electromagnéticas producidas en los dos planetas, hallamos señales magnéticas más fuertes en Venus, pero cuando las convertimos a flujo de energía encontramos una potencia de relámpago muy similar," informa el Dr. Russell.

También parece ser que los relámpagos son más frecuentes en el lado iluminado que en el lado nocturno y suceden con mayor frecuencia en latitudes bajas de Venus donde la contribución solar a la atmósfera es más fuerte.

"Venus y la Tierra son llamados con frencuencia planetas gemelos por sus tamaños, masas y estructura interior similares. La generación de relámpagos es otra forma más en la cual Venus y la Tierra son gemelos fraternales," dijo el Dr. Russell.

Más información:
Artículo en Astronomy.com
Página de la misión Venus Express

Fuente: Astronomy.com

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¿Alguna vez Venus fue habitable?

La sonda de la ESA, Venus Express está ayudando a los científicos planetarios a investigar si Venus alguna vez tuvo océanos. Si fue así, podría haber comenzado su existencia como un planeta habitable similar a la Tierra.

Izquierda: Imagen en ultravioleta tomada por la Cámara de Monitoreo de Venus, de la nave Venus Express a una distancia de 30.000 km. aprox. Crédito: ESA/MPS/DLR/IDA.

En estos días, la Tierra y Venus parecen ser completamente diferentes. Venus, a diferencia de nuestro planeta, es un mundo extremadamente caliente con una temperatura media de 463,85 °C y una presión atmosférica 90 veces superior que la terrestre.

Sin embargo, ambos planetas son similares en tamaño. Venus posee un diámetro de 12.103,6 km. mientras que el diámetro terrestre es de 12.756,8 km. Por ptra parte, gracias a Venus Express, los científicos comienzan a ver otras similitudes.

"La composición básica de Venus y la Tierra es muy similar," dice Hakan Svedhem, Científico del Proyecto Venus Express de la ESA.

Una diferencia que sobresale es que Venus no posee agua. Si el contenido de los océanos de la Tierra fueran distribuidos equitativamente en todo el mundo, crearía una capa de 3 km. de profundidad. Si se hiciera lo mismo con el vapor de agua presente en la atmósfera de Venus a su superficie, se crearía una capa global de sólo 3 cm.

Aún así, existe otra similitud. Hace miles de millones de años, Venus probablemente tenía mucha más agua. Venus Express ha confirmado, por cierto, que el planeta ha perdido una gran cantidad de agua hacia el espacio.

Eso sucede porque la radiación ultravioleta del Sol fluye dentro de la atmósfera de Venus y rompe las moléculas de agua en átomos: dos de hidrógeno y uno de oxígeno. Éstos, entonces, escapan al espacio.

Venus Express ha medido el promedio de este escape y confirmó que cerca de dos veces la cantidad de hidrógeno escapa como oxígeno. Por ello se cree que el agua es la fuente de este escape de iones. También ha demostrado que una forma pesada de hidrógeno, el deuterio, está progresivamente enriquecida en la parte superior de la atmósfera de Venus, debido a que es más difícil para el hidrógeno más pesado escapar del planeta.

"Todo señala a que que hubo grandes cantidades de agua en Venus en el pasado," dice Colin Wilson, de la Universidad de Oxford. Pero eso no significa necesariamente que había océanos en la superficie del planeta.

Eric Chassefiere, de la Universidad del Sur de París, Francia, ha desarrollado un modelo computarizado que sugiere que el agua estaba principalmente en la atmósfera y que existió sólo durante las primeras etapas, cuando la superficie del planeta estaba completamente derretida. A medida que las moléculas de agua se iban rompiendo en átomos por la luz solar y escapaban al espacio, la caída subsecuente en temperatura probablemente disparó la solidificación de la superficie. En otras palabras: nada de océanos.

Arriba: Representación artística de la nave Venus Express. Crédito: ESA/AOES MediaLab.

Aunque es difícil comprobar esta hipótesis, la misma es una pregunta clave. Si Venus alguna vez tuvo efectivamente agua superficial, el planeta podría haber tenido una temprana fase habitable.

Aunque eso fuera así, el modelo de Chassefiere no incluye la posibilidad de colisiones de cometas que llevaron agua adicional a Venus después de que la superficie se cristalizara, creando cuerpos de agua estable en la cual se podría haber formado vida.

Hay muchas preguntas abiertas. "Se requiere de un modelo mucho más extensivo del sistema océano magmático-atmósfera y de su evolución para comprender mejor la evolución del joven Venus," agregó Chassefiere.

Cuando se creen esos modelos computarizados, los datos provistos por Venus Express serán cruciales.

Más información:
Artículo en el sitio de la ESA
Página de la misión Venus Express

Fuente: ESA.

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Venus Express completa la etapa de aerofrenado usando la resistencia atmosférica

Venus Express ha completado una campaña de aerofrenado que usó sus paneles solares como velas para atrapar la suave presencia de la atmósfera del planeta. La prueba usó al orbitador como un sensor extremadamente sensible para medir la densidad atmosférica a unos 180 kilómetros sobre el planeta caliente.

Izquierda: Venus Express en órbita. Crédito: Wikimedia Commons.

Durante los cinco mediciones de aerofrenado de la semana pasada, los paneles solares de Venus Express y los sistemas de control fueron operados como un gran sensor de vuelo, con los paneles solares rotados a diferentes ángulos respecto a la dirección de vuelo. La configuración especial expuso los paneles a la suave atmósfera que alcanza el límite del espacio alrededor de Venus, generando una pequeña, pero medible fuerza de torque aerodinámico, o rotación, sobre la sonda.

Esta fuerza de torque puede ser medida con mucha exactitud basada en la cantidad de corrección que debe ser aplicada por las ruedas de reacción, las cuales contrarrestan la rotación dentro de la nave espacial para mantener su orientación en el espacio.

A partir del lunes, los paneles solares rotaron a través de cinco grupos de cambios diarios de orientaciones. Mientras un panel permanecía perpendicular a la dirección de vuelo, el otro rotaba en pasos, gradualmente aumentando el torque para ser contrabalanceado por las ruedas de reacción.

El pasado 16 de abril, los paneles solares fueron rotados a grados positivos y negativos respecto al flujo atmosférico, asemejándose a lo que sucede con las paletas de un molino de viento, para obtener información adicional sobre el comportamiento de las moléculas de la atmósfera rebotando en los paneles solares.

"La campaña de aerofrenado salió sin problemas, y demostró conclusivamente que Venus Express puede ser usada segura y exactamente para sentir la densidad de la atmósfera del planeta. Venus Express ha demostrado una vez más que es un satélite muy capaz," dijo el Director de Operaciones de Naves Espaciales Octavio Camino.

Camino explicó que el equipo de operaciones de la misión estudiará los resultados de la semana pasada para desarrollar una configuración optimizada para las camapañas de aerofrenado de octubre y en 2011. Ya se habían realizado pruebas de aerofrenado en 2008, 2009 y en febrero de 2010.

Los continuos resultados positivos pueden permitir que Venus Express realice investigaciones más sofisticadas en zonas más profundas de la atmósfera, la cual es de gran interés para los científicos planetarios.

Los paneles solares de Venus Express son dos alas simétricas que contienen células fotovoltaicas de galio-arseniuro. Su superficie combinada de 5,7m² puede generar hasta 1.400 vatios de energía en la órbita de Venus.

Más información:
Artículo en el sitio de la ESA
Sitio oficial de la misión Venus Express

Fuente: ESA.

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Descubren actividad volcánica en Venus

La sonda Venus Express de la ESA ha enviado la indicación más clara de que Venus es aún geológicamente activo. Se han identificado coladas de lava relativamente jóvenes por la forma en que emiten radiación infrarroja.

El hallazgo sugiere que el planeta sigue siendo capaz de producir erupciones volcánicas.

Izquierda: Imagen del pico de Idunn Mons en (46°S, 214.5°E) en Imdr Regio, donde se halló evidencia de actividad volcánica. La diferencia de colores muestran el patrón de emisión infrarroja. Crédito: ESA/NASA/JPL.

Hace un tiempo se reconoció que no hay muchos cráteres sobre Venus. Algo está manteniendo relativamente limpia su superficie. Se creía que era la actividad volcánica, pero la pregunta era si sucede rápidamente o de forma lenta. Tampoco se sabía si hay algún tipo de actividad volcánica cataclísmica que renueva la superficie entera del planeta con lava o si existe una secuencia gradual de pequeñas erupciones volcánicas. Los nuevos resultados, sugieren esto último.

"Ahora tenemos evidencia contundente de recientes erupciones justo en la superficie," dijo Sue Smrekar, una científica en el Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA en Pasadena, California.

La evidencia viene en forma de diferencias composicionales comparadas al paisaje circundante en tres regiones volcánicas. Los datos fueron recogidos por el Espectrómetro Visible e Infrarrojo Térmico (VIRTIS) a bordo de la nave Venus Express, que ha estado orbitando al planeta desde abril de 2006.

VIRTIS registra el brillo de las rocas de la superficie, proveyendo una estimación de la emisitividad. En 2008, Jörn Helbert y Nils Müller, el Instituto de Investigación Planetaria, el Centro Aeroespacial Aleman en Berlín y coautores de este nuevo trabajo, publicaron un mapa de la variación de emisitividad infrarroja en el hemisferio sur de Venus.

La Dra. Smrekar y sus colegas ubicaron tres regiones que se asemejan geológicamente a Hawai, bien conocidas por su volcanismo activo. Los científicos demostraron que hay regiones en Venus que presentan emisitividades superiores que en sus alrededores, indicando diferencias de composición.

Arriba: Animación del área de Idunn Mons. Crédito: ESA/NASA/JPL.

En la Tierra, las coladas de lava reaccionan rápidamente con el oxígeno y otros elementos en la atmósfera, cambiando su composición. En Venus, el proceso debería ser similar, aunque más intenso debido a la atmósfera más caliente y más densa, formada fundamentalmente por dióxido de carbono.

Los investigadores interpretan el hecho de que las coladas de lava parecen tener diferentes composiciones que sus áreas cercanas, lo que marca la evidencia de falta de meteorización superficial, indicando que las coladas tuvieron lugar en tiempos recientes. Estiman que las coladas tienen una edad de 2.500.000 de años -e incluso menos, posiblemente incluso hasta actualmente en actividad. "Este es un resultado significativo," dijo Håkan Svedhem, científico del Proyecto Venus Express de la ESA.

Mientras que el caso de renovación superficial gradual pueda no ser el más espectacular, sí hace que Venus se parezca un poco más a la Tierra.

"Hay algunos modelos intrigantes de cómo Venus podría haberse cubierto a sí mismo por completo en poco tiempo por kilómetros de lava volcánica, pero requieren que el interior de Venus se comporte de manera muy diferente al de la Tierra. Si el volcanismo es más gradual, esto implica que el interior puede comportarse más como la Tierra, aunque sin tectónica de placas," dijo la Dra. Smrekar.

Más información:
Artículo en el sitio de la ESA
Sitio de la misión Venus Express

Fuente: ESA.

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