Es oficial. Astrónomos que observaban la atmósfera de Venus han detectado directamente claros indicios de oxígeno atómico en plena luz del día, presente sobre las tóxicas nubes del planeta.

Las emisiones de Venus se midieron en un rango de frecuencia estrecho alrededor de 4.74 terahercios (línea negra), que corresponde a una longitud de onda de 63.2 micrómetros. El oxígeno atómico en la atmósfera de Venus absorbe esta radiación. Esto es comparable a las líneas de Fraunhofer en el espectro solar, que indican la presencia de átomos en la atmósfera del Sol. En el espectro terahercios de Venus, aparece una línea de absorción que es característica del oxígeno atómico. La fuerza y forma de la señal de absorción son una medida de la cantidad de oxígeno atómico y su temperatura. Crédito: NASA/JPL-Caltech.

El oxígeno atómico no es como el oxígeno que respiras. Este último es oxígeno molecular, u O2, compuesto por dos átomos de oxígeno unidos. El oxígeno atómico consiste en átomos individuales y solitarios de oxígeno, y no tiende a durar mucho tiempo, ya que es altamente reactivo y se une fácilmente a otros átomos. Aquí en la Tierra, es abundante en altitudes elevadas, donde se crea por la fotodisociación del oxígeno molecular. Básicamente, los fotones solares descomponen el O2 atmosférico.

Se cree que un proceso similar ocurre en Venus, cuya atmósfera está compuesta principalmente por dióxido de carbono; cuando la luz del Sol impacta en este CO2, la fotodisociación divide las moléculas en oxígeno atómico y monóxido de carbono. El monóxido de carbono también está sujeto a fotodisociación.

Cuando estos átomos se desplazan hacia el lado nocturno de Venus, se recombinan en dióxido de carbono, un proceso que hace que el lado nocturno del planeta brille. El oxígeno atómico se ha observado como parte de este proceso, pero nunca antes se había visto en el lado diurno.

Ahora, el físico Heinz-Wilhelm Hübers y su equipo del Centro Aeroespacial Alemán (DLR) analizaron datos obtenidos por el Observatorio Estratosférico de Astronomía Infrarroja (SOFIA), el cual voló a gran altitud en la atmósfera terrestre, explorando el rango de longitud de onda terahercios que abarca desde las microondas hasta el infrarrojo lejano. Durante tres vuelos separados, la aeronave recolectó información en 17 ubicaciones de Venus: siete en el lado diurno, nueve en el nocturno y una en el terminador.

En noviembre de 2021, los átomos de oxígeno extremadamente reactivos en la atmósfera de Venus fueron detectados directamente por primera vez. Las mediciones se realizaron con el espectrómetro upGREAT a bordo del Observatorio Estratosférico de Astronomía Infrarroja (SOFIA). Crédito: NASA/Jim Ross.

En las 17 ubicaciones evaluadas, el equipo detectó oxígeno atómico, alcanzando su máxima concentración a una altitud de aproximadamente 100 kilómetros. Esta altitud se sitúa directamente entre dos patrones dominantes de circulación atmosférica en Venus: el poderoso flujo superrotante por debajo de los 70 kilómetros que gira en sentido contrario al giro del planeta, y el flujo subsolar-antisolar en la atmósfera superior, por encima de los 120 kilómetros.

Los investigadores sostienen que esto significa que el oxígeno atómico representa un recurso hasta ahora inexplorado para esta zona atmosférica de transición en Venus.

Mapa de las ubicaciones, temperatura y densidad de oxígeno atómico en Venus. Crédito: Hübers et al., Nat. Commun., 2023.

«Observaciones futuras, especialmente cerca de los puntos antisolares y subsolares, pero también en todos los ángulos del cenit solar, proporcionarán un panorama más detallado de esta región peculiar y respaldarán futuras misiones espaciales a Venus», escriben los investigadores.

«Junto con las mediciones de oxígeno atómico en las atmósferas de la Tierra y Marte, estos datos pueden ayudar a mejorar nuestra comprensión de por qué las atmósferas de Venus y la Tierra son tan diferentes», concluyen.

La investigación ha sido publicada en Nature Communications.

Fuente: DLR/SciAl. Edición: MP.

Oxígeno atómico es detectado directamente en la atmósfera diurna de Venus