El 15 de junio de 1985, el módulo de descenso de la nave espacial soviética Vega-2 aterrizó en la superficie de Venus cerca del Valle Rusalka (7.14 ° S lat. 117.67 ° E) y transmitió una señal durante 56 minutos. Al atravesar la atmósfera, recopiló el único perfil de temperatura completo para hoy.
Como se esperaba, el ambiente era muy denso y pesado. La presión atmosférica en la superficie es de 92 bar, es decir, aproximadamente 92 veces más alta que en la Tierra, y la temperatura es de 464 ° C. La densidad de la atmósfera en la superficie es aproximadamente el 6.5% de la densidad del agua líquida. Con 96.5%, consiste en CO
2 , con 3.5% - de N
2 (en volumen).
La densidad de la atmósfera de Venus es tan alta que su movimiento podría incluso hacer que Venus deje de girar y luego comience a girar lentamente en la dirección opuesta (existe tal teoría). Ahora Venus gira lentamente en la dirección opuesta a la terrenal y hace una revolución alrededor de su eje en 243.02 días terrenales.
Inesperado para los científicos fue que, según Vega-2, la atmósfera de Venus resultó ser bastante inestable a una altitud de menos de 7 km: esta capa es mucho más caliente que la capa de arriba. De hecho, estas lecturas de la investigación soviética siguen siendo inexplicables. Los científicos ahora han
propuesto una nueva explicación para estas lecturas de sensores inusuales. Creen que, de hecho, la atmósfera inferior es un
fluido supercrítico .
Un par de científicos
publicaron un trabajo científico sobre el análisis de las lecturas del sensor por parte de la sonda soviética: Sebastien Lebonnois, del Laboratorio de Dinámica Meteorológica, Universidad de Pierre y Marie Curie (Francia) y Gerald Schubert, del Departamento de Ciencias de la Tierra, Planetarios y Espaciales de la Universidad de California en Los Angeles (Estados Unidos).
La estructura vertical de la atmósfera de Venus de acuerdo con los resultados de la simulación se muestra en el diagrama. Los perfiles verticales muestran cambios en la temperatura, la densidad y la estabilidad de la atmósfera según la altitud y el aumento de la presión atmosférica. También se muestra la ubicación de las nubes. Aquí se recopila información, incluso sobre los resultados de décadas de observaciones realizadas por otros vehículos orbitales ("Venus-15" y "Venus-16" soviéticos, "Pioneer-Venus-1" y "Magellan" estadounidenses, "Venus-express" europeo, "Akatsuki" japonés »), Otras sondas, globos y telescopios terrestres.
Todos los datos recopilados muestran que en Venus, como en la Tierra, hay una troposfera que se extiende desde la superficie hasta la capa superior de nubes a una altitud de aproximadamente 60-65 km, y en la troposfera la temperatura disminuye con la altura. La capa inferior de nubes con ácido sulfúrico termina a una altitud de aproximadamente 48 km. Allí, la temperatura y la presión corresponden aproximadamente a la temperatura y la presión en la superficie de la Tierra.
Inmediatamente debajo de las nubes, la atmósfera es relativamente estable hasta una altitud de aproximadamente 7 km, y la capa más baja es un misterio. Se concentra el 37% de la masa de toda la atmósfera de Venus, es allí donde se encuentra la máxima presión y temperatura. Penetrar allí y medir los indicadores atmosféricos es extremadamente difícil. Solo el módulo de aterrizaje soviético Vega-2 en 1985 pudo medir de manera confiable la temperatura a baja altitud.
El modelo de la nave espacial "Vega-2" en la sucursal del Museo Nacional de Aviación y Cosmonáutica de los Estados Unidos. El módulo de descenso está oculto dentro de una carcasa esférica.Las mediciones se llevaron a cabo mediante dos alambres de platino, uno desnudo y el otro en aislamiento cerámico, con una precisión de ± 0.5 K en el rango de 200 a 800 K. Como ya se mencionó, los científicos aún no podían elevar la temperatura por debajo de 7 km. para explicar
Los autores del trabajo científico llaman la atención sobre el hecho de que no tenemos información precisa sobre la composición química de la capa inferior. Sugieren que hay una proporción diferente de CO
2 y N
2 . En particular, la concentración de N
2 en la superficie cae a cero. Más precisamente, como resultado de la presión ultra alta en la superficie, el CO
2 y el N
2 se separan. Es decir, el N
2 más ligero se eleva en la atmósfera superior. Por lo tanto, la verdadera concentración de N
2 en la atmósfera puede ser un 15% menor de lo que se pensaba anteriormente.
Perfil vertical de temperatura potencial según Vega-2Los científicos sacan tales conclusiones basadas en los resultados de sus experimentos con fluidos supercríticos. El hecho es que a alta presión y densidad, la diferencia entre las fases líquida y gaseosa de la sustancia desaparece. En consecuencia, la mezcla de gases puede fraccionarse parcialmente, como es el caso en un líquido. Por ejemplo, para CO
2 la temperatura crítica es 303.9 K, la presión crítica es 72.8 atm, y la densidad crítica es 0.468 g / cm
3 . Como puede ver, las condiciones en la superficie de Venus pueden crear condiciones para la transición de la atmósfera a un estado supercrítico.
Los autores consideran necesario realizar más estudios sobre la atmósfera de Venus. Si la sonda no se puede enviar allí, puede intentar recrear las condiciones climáticas en el laboratorio de la NASA.
El trabajo científico fue
publicado en la revista
Nature Geoscience el 26 de junio de 2017 (doi: 10.1038 / ngeo2971,
pdf ).