Um foco renovado em nosso vizinho planetário poderia ajudar a responder às principais questões sobre sua atmosfera e geologia.
Depois de anos de espera, uma armada de naves espaciais está indo para Vênus. Cientistas americanos ficaram emocionados no início deste mês quando a NASA aprovou não uma, mas duas novas missões ao nosso vizinho planetário mais próximo. Agora, a Europa seguiu o exemplo e aprovou sua própria missão. As explorações levantam a perspectiva de que as principais questões sobre este planeta – desde se já teve oceanos e, portanto, era habitável até se ainda tem vulcões ativos – poderiam finalmente ser respondidas.
Em 2 de junho, a NASA anunciou que enviaria duas espaçonaves a Vênus nesta década: VERITAS, um orbitador que mapeará a superfície do planeta, e DAVINCI +, que inclui uma sonda que mergulhará na atmosfera de Vênus. Em 10 de junho, a Agência Espacial Europeia (ESA) anunciou seu próprio orbitador, EnVision, que seria lançado no início de 2030 para obter imagens de radar de alta resolução da superfície do planeta.
“Estamos muito satisfeitos que todo o nosso trabalho árduo valeu a pena”, disse o cientista planetário Colin Wilson, da Universidade de Oxford, no Reino Unido, um dos cientistas líderes adjuntos do EnVision.
O par de espaçonaves da NASA será suas primeiras missões a Vênus desde seu orbitador Magellan em 1989; O EnVision é o primeiro da ESA desde o Venus Express em 2005. Apenas uma sonda orbita o planeta: a nave espacial Akatsuki do Japão, que chegou em 2015 e está estudando a atmosfera do planeta. “Vênus tem sido um planeta esquecido por muito tempo”, diz Håkan Svedhem da ESA, o ex-cientista do projeto Venus Express.
Enquanto a comunidade da ciência planetária comemora as aprovações, a Nature explora as questões que os cientistas esperam que essas missões possam responder.
Por que Vênus e a Terra são tão diferentes?
Uma das principais questões sobre Vênus é por que, apesar de ter um tamanho semelhante ao da Terra e uma distância semelhante do Sol, é um local infernal com uma atmosfera venenosa composta principalmente de dióxido de carbono e temperaturas superficiais que são quentes o suficiente para derreter o chumbo, em vez de um oásis agradável para a vida.
“Por que Vênus, nosso planeta irmão, não é nosso planeta gêmeo?” diz Paul Byrne, um cientista planetário da Universidade Estadual da Carolina do Norte em Raleigh. “Como é possível ter um mundo que é funcionalmente igual à Terra, mas com uma história muito diferente?”
Para descobrir, os cientistas usarão as missões para sondar o passado geológico do planeta para ver como ele evoluiu. VERITAS e EnVision serão cruciais nesse objetivo – cada um estudará o registro geológico do planeta por meio de imagens de sua superfície com seus instrumentos de radar.
A missão DAVINCI +, por sua vez, incluirá um orbitador que faz imagens do planeta usando luz ultravioleta e infravermelha. Ele também lançará uma pequena sonda esférica na atmosfera. Isso fará uma amostra da atmosfera, incluindo a procura de gases nobres não reativos, como o hélio e o xenônio, que persistem por um longo tempo. “Eles são pistas sobre o início da formação e evolução do planeta”, diz Wilson. “Eles vêm de magma do interior, vieram de formação, foram trazidos por cometas?”
Vênus já teve oceanos?
Descobrir se Vênus já teve corpos de água líquida em sua superfície é crucial para entender por que Vênus e a Terra são diferentes. Os astrônomos podem ver indícios de água passada na atmosfera do planeta, mas não está claro se essa água vem de oceanos antigos na superfície que foram perdidos com o aquecimento do planeta ou se a água existia apenas como vapor no início da história do planeta. O primeiro sugere que o planeta já foi habitável, como a Terra.
O DAVINCI + será útil para responder a esta pergunta ao estudar a atmosfera do planeta. Sua sonda descerá por cerca de uma hora, amostrando a atmosfera a cada 100 metros em altitudes mais baixas e fazendo medições de alta precisão para revelar quais gases estão presentes, diz James Garvin, cientista-chefe do Goddard Space Flight Center da NASA em Greenbelt, Maryland, e líder de missão para DAVINCI +. Isso ultrapassará os dados sobre a atmosfera de Vênus obtidos pelas sondas Venera da União Soviética nas décadas de 1960, 1970 e 1980.
“As assinaturas químicas nos contarão a história, a permanência e a natureza dos oceanos do passado”, diz ele. “Isso fornecerá condições de limite para todos. Então, podemos adaptar os grandes modelos climáticos e fazer perguntas com outras missões como VERITAS e EnVision, com seu mapeamento global.”
Vênus tinha continentes?
Cerca de 7% de Vênus é coberto por regiões montanhosas conhecidas como tesselas, planaltos que se elevam acima da superfície circundante. Esses “podem ser equivalentes aos continentes da Terra”, diz Byrne.
Para descobrir, VERITAS estudará a composição das tesselas, incluindo a comparação de seu conteúdo de basalto de rocha vulcânica com regiões em altitudes mais baixas. “Na Terra, quando os continentes se formam, as grandes quantidades de basalto na crosta oceânica derretem na presença de água”, diz Suzanne Smrekar, a líder da missão VERITAS no Laboratório de Propulsão a Jato da NASA em Pasadena, Califórnia. “Se pudermos testar essa hipótese, podemos mostrar que esses enormes planaltos são efetivamente impressões digitais de uma época em que havia água”, com as tesselas sendo as massas de terra continentais que antes eram cercadas por água.
A sonda DAVINCI + também descerá sobre uma tessera chamada Alpha Regio, obtendo até 500 imagens conforme ela cai na superfície. Embora a espaçonave acabe sendo destruída, há uma pequena chance de que ela possa sobreviver na superfície por vários minutos antes de ser apagada pela pressão e temperatura intensas. Essas fotos da tessera podem ser esclarecedoras. “Nossas imagens finais devem ter resolução de dezenas de centímetros”, diz Garvin.
Vênus ainda está vulcanicamente ativo?
Sondas anteriores mostraram que vulcões estão presentes em Vênus, mas não está claro se algum foi geologicamente ativo nos últimos milhares de anos – ou se eles ainda estão ativos hoje. Tanto o VERITAS quanto o EnVision ajudarão a responder a essa pergunta mapeando a superfície. Espera-se que as imagens de alta resolução do EnVision, em particular, revelem características de superfície nunca antes vistas.
O mapeamento incluirá a busca por características vulcânicas, como fluxos de lava, e a quantidade de intemperismo que eles encontraram podem revelar quando entraram em erupção. “Os fluxos de lava fresca podem parecer particularmente escuros ou pretos”, diz Wilson.
A nave espacial Akatsuki viu mudanças recentes na quantidade de luz ultravioleta absorvida pela atmosfera de Vênus, o que poderia ser um indicador de atividade vulcânica recente. “A mudança no clima de Vênus [hoje] pode depender da atividade vulcânica”, diz Masato Nakamura do Instituto de Ciência Espacial e Astronáutica em Sagamihara, Japão, que é o gerente de projeto da Akatsuki.
Existe fosfina em Vênus?
No ano passado, os cientistas anunciaram que haviam detectado fosfina – um composto de fósforo e uma possível assinatura de vida – em Vênus. Como isso teria sido produzido não estava claro, mas havia uma possibilidade tentadora de que pudesse ter sido feito pela vida microbiana na atmosfera.
O resultado desde então foi questionado, e a presença de fosfina foi calorosamente debatida. O argumento pode acabar sendo colocado de lado com o DAVINCI +, que pode detectar fosfina quando faz uma amostra da atmosfera.
“Se houver uma tonelada de fosfina, poderemos medi-la”, diz Garvin.
Existe “neve” em Vênus?
Os topos das montanhas do planeta acima de 2,6 quilômetros parecem estranhamente reflexivos, como os da Terra, “onde você tem neve e geada depositadas acima de uma certa altitude”, diz Wilson. Mas Vênus é quente demais para a existência de água, levando os cientistas a se perguntarem se as regiões reflexivas poderiam ser outra coisa.
Uma possibilidade é uma substância chamada neve semicondutora – uma mistura de metais exóticos, como bismuto telúrio e enxofre, que podem condensar nessas altitudes mais elevadas e são todos produzidos por atividade vulcânica. O DAVINCI + pode detectar esses materiais na atmosfera, enquanto o VERITAS e o EnVision irão procurar depósitos perto de qualquer ventilação vulcânica.
Talvez um dia, os pesquisadores coletem amostras diretamente dos topos das montanhas, com um módulo de pouso. “Certamente é algo tecnicamente possível”, diz Wilson.
Publicado em 19/06/2021 16h57
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