Introducción a la ciencia I. Ciencias Físicas (23 page)

De los dos planetas, Venus es con mucho el más fácil de observar. En primer lugar, se halla más cercano a la Tierra. Cuando la Tierra y Venus se encuentran en el mismo lado del Sol, los dos pueden estar separados por una distancia de poco más de 40 millones de kilómetros. Venus, pues, se encuentra 100 veces más alejado de nosotros que la Luna. Ningún cuerpo apreciable (exceptuando la Luna) se aproxima a nosotros tanto como lo hace Venus. La distancia promedia de Mercurio de la Tierra, cuando ambos se encuentran en el mismo lado del Sol, es de 92 millones de kilómetros.

No sólo Venus está más cercano a la Tierra (por lo menos, cuando ambos planetas se hallan en el mismo lado del Sol), sino que es el cuerpo mayor y el que recoge más luz. Venus posee un diámetro de 12.100 kilómetros, mientras que el diámetro de Mercurio es de sólo 4.825 kilómetros. Finalmente, Venus tiene nubes y refleja una fracción mucho más grande de la luz solar que recibe respecto de lo que efectúa Mercurio. Este último carece de atmósfera y (al igual que la Luna) sólo tiene rocas desnudas para reflejar la luz.

El resultado es que Venus, en su momento más brillante, tiene una magnitud de –4,22. Así pues, es 12,6 veces más brillante que Sirio, la estrella más luminosa, y es asimismo el objeto más brillante en el espacio si exceptuamos al Sol y a la Luna. Venus es tan brillante que, en la oscuridad, en noches sin Luna, puede lanzar una sombra detectable. En su momento más brillante, Mercurio posee una magnitud de sólo –1,2, lo cual le hace casi tan brillante como Sirio pero, de todos modos, posee sólo un diecisieteavo del brillo de Venus en su momento de mayor luminosidad.

La proximidad de Mercurio al Sol significa que es visible sólo cerca del horizonte, y en los momentos en que el firmamento está aún brillante entre dos luces o al amanecer. Por lo tanto, a pesar de su brillo, el planeta resulta difícil de observar. Se suele decir a menudo que el mismo Copérnico nunca llegó a observar Mercurio.

El hecho de que Venus y Mercurio se encuentren siempre cerca del Sol, y oscilen de un lado a otro de dicho cuerpo, hizo naturalmente que algunas personas supusiesen que los dos planetas rodean al Sol más que a la Tierra. Esta noción fue sugerida por primera vez por el astrónomo griego Heraclides hacia 350 a. de J. C., pero no fue aceptada hasta que Copérnico suscitó de nuevo la idea, no sólo respecto de Mercurio y de Venus, sino de todos los planetas, diecinueve siglos después.

Si Copérnico hubiera estado en lo correcto, y Venus fuese un cuerpo opaco que brillase por la luz reflejada del Sol (como lo hace la Luna), en ese caso, observado desde la Tierra, Venus debería presentar fases igual que la Luna. El 11 de diciembre de 1610, Galileo, que observaba a Venus a través de su telescopio, vio que su esfera se hallaba sólo en parte iluminada. Lo observó de vez en cuando y vio que mostraba fases como la Luna. Esto casi representó el último clavo para la antigua descripción geocéntrica del sistema planetario, dado que no se podían explicar las fases de Venus tal y como se observaban. Asimismo, Mercurio, llegado el momento, también se comprobó que mostraba fases.

Ambos planetas eran difíciles de observar telescópicamente. Mercurio se hallaba demasiado cerca del Sol, y era tan pequeño y distante, que podían saberse muy pocas cosas por las señales de su superficie. No obstante, el astrónomo italiano Giovanni Schiaparelli estudió esas señales con cuidado de vez en cuando, y sobre la base de la forma en que cambiaban con el tiempo, anunció, en 1889, que Mercurio giraba sobre su eje en 88 días.

Esta declaración pareció tener sentido, puesto que Mercurio giraba también en torno del Sol en 88 días. Se encontraba lo suficientemente cerca del Sol para hallarse gravitacionalmente trabado por éste, como le ocurre a la Luna con la Tierra, por lo que el período de rotación de Mercurio y el de revolución serían idénticos.

Venus, aunque mayor y más brillante, también resultaba difícil de observar a causa de que se hallaba perpetuamente oscurecido por una gruesa y sin rupturas capa de nubes, y presentaba una forma blanca sin rasgos a todos los observadores. Nadie sabía nada acerca de su período de rotación, aunque algunos pensaban que también Venus debía de hallarse trabado gravitatoriamente por el Sol, con un período de rotación igual a su período de revolución de 224,7 días.

Lo que cambió la situación fue el desarrollo de técnicas de manejo del radar, de emisión de rayos de microondas, que podían reflejarse en los objetos, y luego detectar esos rayos reflejados. Durante la Segunda Guerra Mundial, el radar comenzó a usarse para detectar aviones, pero los rayos de microondas también podían rebotar desde los cuerpos celestes.

Por ejemplo, en 1946, un científico húngaro, Zoltan Lajos Bay, hizo rebotar un rayo de microondas desde la Luna y recibió los ecos.

No obstante, la Luna era, comparativamente, un blanco más fácil. En 1961, tres grupos norteamericanos diferentes, un grupo británico y otro soviético tuvieron todos éxito al mandar rayos de microondas hacia Venus y regreso. Esos rayos viajaron a la velocidad de la luz, que era entonces exactamente conocida. Por el tiempo empleado por el rayo en alcanzar Venus y regresar, fue posible calcular la distancia de Venus en aquel momento con mayor precisión que la que había sido posible hasta entonces. A partir de esa determinación, pudieron calcularse de nuevo todas las demás distancias del Sistema Solar, puesto que la configuración relativa de los planetas era bien conocida.

Además, todos los objetos que no se hallen en realidad en el cero absoluto (y ningún objeto lo está) emiten continuamente rayos de microondas. Según la longitud de onda del rayo, es posible calcular la temperatura del cuerpo emisor.

En 1962, se detectó que las microondas eran radiadas por el lado oscuro de Mercurio, la porción de la esfera visible que no está expuesta a la luz del Sol. Si el período de rotación de Mercurio era realmente de 88 días, una cara del planeta se hallaría para siempre enfrentada al Sol y estaría muy caliente, mientras que la cara opuesta se encontraría siempre alejada del Sol y se hallaría muy fría. No obstante, según la naturaleza de las microondas radiadas, el lado oscuro tenía una temperatura considerablemente más elevada de lo que cabría esperar, y de este modo, en un momento u otro, se hallaría expuesta a la luz solar.

Cuando un rayo de microondas rebota desde un cuerpo en rotación, el rayo sufre ciertos cambios en la reflexión a causa del movimiento superficial, y la naturaleza de tales cambios permite calcular la velocidad de la superficie en movimiento. En 1965, dos ingenieros electrónicos norteamericanos, Rolf Buchanan Dyce y Cordón H. Pettengill, trabajando con reflejos de rayos de microondas, descubrieron que la superficie de Mercurio giraba más de prisa de lo esperado: Mercurio rotaba sobre su eje en 59 días, por lo que cada porción de su superficie estaba iluminada por la luz del Sol en un momento u otro.

La cifra exacta de la rotación demostró ser la de 58,65 días: exactamente dos tercios del período de revolución de 88 días. Esto indica también una traba gravitatoria, pero menos importante que cuando la rotación y la revolución son iguales.

Venus ofrece sorpresas aún más desconcertantes. A causa de que su tamaño es casi el mismo que el de la Tierra (con un diámetro de 12.418 kilómetros, en comparación de los 13.080 kilómetros de la Tierra), se le considera a veces la hermana gemela de la Tierra. Venus está más cerca del Sol, pero tenía la protección de una capa de nubes, que debería impedir que se mantuviese demasiado caliente. Se dio por sentado que las nubes estaban compuestas por gotas de agua, y que la misma Venus debía poseer un océano, tal vez incluso uno más extenso que en la Tierra, y que por lo tanto sería más rica en vida marina. Se han escrito muchas historias de ciencia ficción (incluyendo una mía) referentes a semejante planeta tan rico en agua y en vida...

Pero en 1956 se produjo la primera conmoción. Un equipo de astrónomos norteamericanos, encabezados por el coronel H. Mayer, estudiaron las microondas radiadas por el lado oscuro de Venus y llegaron a la conclusión de que dicho lado debía tener una temperatura muy por encima del punto de ebullición del agua. Venus estaría muy caliente y, por lo tanto, poseería una radiación muy alta.

Esta conclusión resultaba casi increíble. Parecía requerirse algo más impresionante que una débil radiación de rayos de microonda. Una vez pudieron enviarse con éxito cohetes a las vecindades de la Luna, pareció lógico mandar unas sondas similares a los diferentes planetas.

El 27 de agosto de 1962, Estados Unidos lanzó la primera sonda con éxito a Venus, el
Mariner II
. Llevaba instrumentos capaces de detectar y analizar las microondas radiadas por Venus y remitir los resultados a través de decenas de millones de kilómetros de vacío hasta la Tierra.

El 14 de diciembre de 1962, el
Mariner II
pasó a 36.000 kilómetros de la capa de nubes de Venus, y ya no cupo la menor duda. Venus estaba infernalmente caliente en toda su superficie, tanto cerca de los polos como en el ecuador, en el lado nocturno o en el diurno. La temperatura superficial era de unos 475 °C, más que suficiente para derretir el estaño y el plomo y hacer hervir el mercurio.

Y aquello no fue todo en 1962. Las microondas penetraban en las nubes. Las microondas radiadas hacia Venus penetraron las nubes hasta llegar a la superficie sólida y rebotaron. Esas ondas pudieron «ver» la superficie como los seres humanos, que dependen de las ondas luminosas, no pueden hacer. En 1962, a partir de la distorsión del rayo reflejado, Roland L. Carpenter y Richard M. Goldstein descubrieron que Venus giraba en un período de algo así como 250 días terrestres. Posteriores análisis llevados a cabo por el físico Irwin Ira Shapiro mostraron que se trataba de 243,09 días. Esta lenta rotación no era el resultado de una traba gravitatoria por parte del Sol, puesto que el período de revolución era de 224,7 días. Venus giraba sobre su eje
más lentamente
que su revolución en torno del Sol.

Y lo que es más: Venus gira sobre su eje en «una dirección equivocada». Mientras que la dirección general del giro, cuando se ve (con la imaginación) desde un punto elevado por encima del Polo Norte de la Tierra, es en sentido opuesto a las agujas del reloj, Venus gira sobre su eje según las agujas del reloj. No existe una buena explicación hasta ahora del porqué de esa rotación
retrógrada
.

Otro misterio consiste en que cada vez que Venus se halla más cerca de nosotros, gira sobre su eje, de esa manera equivocada, exactamente cinco veces y así presenta la misma cara hacia la Tierra en su aproximación más cercana. Al parecer, Venus se halla trabado gravitatoriamente en relación con la Tierra, pero esta última es demasiado pequeña para influir en Venus a través de la distancia que las separa.

Tras el
Mariner II
, otras sondas venusinas fueron lanzadas tanto por Estados Unidos como por la Unión Soviética. Las de la Unión Soviética se diseñaron para penetrar en la atmósfera de Venus y caer luego en paracaídas en un aterrizaje suave. Las condiciones fueron tan extremadas que ninguna de las
sondas Venera
soviéticas duró mucho después de su entrada, pero consiguieron cierta información acerca de la temperatura.

En primer lugar, la atmósfera era sorprendentemente densa, 90 veces más densa que la de la Tierra, y está formada sobre todo por dióxido de carbono (un gas presente en la Tierra sólo en muy pequeñas cantidades). La atmósfera de Venus tiene un 96,6 % de dióxido de carbono (anhídrido carbónico) y un 3,2 % de nitrógeno. (En este aspecto, dado lo densa que es la atmósfera de Venus, la cantidad total de nitrógeno es tres veces la de la Tierra.)

El 20 de mayo de 1978, Estados Unidos lanzó el
Pioneer Venus
que llegó a Venus el 4 de diciembre de 1978, y se colocó en órbita alrededor del planeta.
Pioneer Venus
pasaba muy cerca de los polos de Venus. Varias sondas salieron de
Pioneer Venus y
entraron en la atmósfera venusina, confirmando y ampliando los datos soviéticos.

La capa de nubes principal de Venus tiene un grosor de más de 3 kilómetros y se encuentra a 45 kilómetros por encima de la superficie. La capa de nubes consiste en agua que contiene cierta cantidad de azufre, y por encima de la capa principal de nubes se encuentra una neblina de corrosivo ácido sulfúrico.

Debajo de la capa de nubes se halla una neblina hasta una altura de 30 kilómetros por encima de la superficie y, por debajo de esto, la atmósfera de Venus es completamente clara. La atmósfera inferior parece estable, sin tormentas o cambios de tiempo, y con un calor increíble en todas partes. Sólo existen vientos suaves, pero teniendo en cuenta la densidad del aire, incluso un viento ligero tiene la fuerza de un huracán terrestre. Tomando todo esto en consideración, resulta difícil pensar en un mundo más desapacible que esta «hermana gemela» de la Tierra.

De la luz solar que llega a Venus, casi su mayor parte es o reflejada o absorbida por las nubes, pero, el 3 % penetra hasta las profundidades más desviadas, y tal vez el 2,3 % alcanza el suelo. Teniendo presente el hecho de que Venus está más cerca del Sol y que percibe una luz solar más brillante, la superficie de Venus recibe una sexta parte de la luz de la Tierra, a pesar de las gruesas y permanentes nubes existentes en Venus. Venus debe ser muy poco brillante en comparación con la Tierra, pero si de alguna forma pudiésemos sobrevivir allí veríamos perfectamente en su superficie.

Asimismo, tras aterrizar una de las sondas soviéticas pudo tomar fotografías de la superficie de Venus. Las mismas mostraron un esparcimiento de rocas, con bordes cortantes, algo que indica que no ha existido demasiada erosión.

Las microondas que alcanzan la superficie de Venus y que se reflejan, pueden emplearse para «ver» la superficie, exactamente igual como lo hacen las ondas de luz, si los rayos reflejados se detectan o se analizan por medio de instrumentos que empleen ondas de luz tales como el ojo o la fotografía. Las microondas, que son más largas que las ondas de luz, «ven» más borrosamente pero esto es mejor que nada. Así, a través de las microondas,
Pioneer Venus
trazó el mapa de la superficie venusina.

La mayor parte de la superficie de Venus parece ser de la clase que asociamos con los continentes, más que con los fondos marinos. Mientras que la Tierra tiene un vasto fondo marino (lleno de agua), que ocupa las siete décimas partes de la superficie del planeta, Venus posee un enorme supercontinente que cubre las cinco sextas partes de la superficie total, con pequeñas regiones de tierras bajas (sin agua), que constituyen la restante sexta parte.