Usando simulações de computador, cientistas da Universidade do Colorado em Boulder (CU Boulder) descobriram que os átomos de hidrogênio na atmosfera do planeta são lançados ao espaço através de um processo conhecido como “recombinação dissociativa”, fazendo com que Vênus perca cerca de duas vezes mais água por dia em comparação com estimativas anteriores
A equipe publicou suas descobertas em 6 de maio na revista Nature. Os resultados podem ajudar a explicar o que acontece com a água em vários planetas da galáxia. “A água é realmente importante para a vida”, disse Eryn Cangi, cientista pesquisadora do Laboratório de Ciências e Física do Espaço Atmosférico (LASP) e coautora do novo estudo publicado na Nature . “Precisamos compreender as condições que favorecem a água líquida no Universo, e que podem ter causado o estado muito seco de Vênus hoje”.
Vênus, acrescentou, é absolutamente deserto. Se pegássemos toda a água da Terra e a espalhássemos pelo planeta como geleia em torradas, obteríamos uma camada líquida de aproximadamente 3 quilômetros de profundidade. Se fizéssemos o mesmo em Vênus, onde toda a água fica presa no ar, teríamos apenas 3 centímetros, apenas o suficiente para molhar os dedos dos pés. “Vênus tem 100 mil vezes menos água que a Terra, embora tenha basicamente o mesmo tamanho e massa”, explicou Michael Chaffin, coautor do estudo e cientista pesquisador do LASP.
HCO+, a molécula responsável
Os autores do estudo usaram modelos computacionais para entender Vênus como um gigantesco laboratório químico, focando nas diversas reações que ocorrem na atmosfera turbulenta do planeta. Com base nisso, eles identificaram que uma molécula chamada HCO+ (um íon composto por um átomo de hidrogênio, carbono e oxigênio) no alto da atmosfera pode ser responsável pela perda de água do planeta.
As descobertas revelam novas pistas sobre a razão pela qual Vênus, que provavelmente outrora pareceu quase idêntico à Terra, é hoje virtualmente irreconhecível. “Estamos tentando compreender quais pequenas mudanças ocorreram em cada planeta para levá-los a estes estados muito diferentes,” disse Cangi, que obteve o seu doutoramento em ciências astrofísicas e planetárias na CU Boulder em 2023.
Derramando a água
Vênus nem sempre foi um deserto em chamas. Os cientistas suspeitam que há bilhões de anos, durante a sua formação, este mundo recebeu aproximadamente a mesma quantidade de água que a Terra. Em algum momento, ocorreu uma catástrofe. Nuvens de dióxido de carbono na atmosfera de Vênus desencadearam o efeito estufa mais poderoso do sistema solar, eventualmente elevando as temperaturas da superfície para escaldantes 480 graus Celsius. No processo, toda a água de Vênus evaporou e a maior parte foi dispersa no espaço.
Mas essa evaporação antiga não consegue explicar por que é que o nosso vizinho está tão seco como está hoje, ou como continua a perder água para o espaço. “Como analogia, digamos que quando esvazio a água da minha garrafa, sempre há uma gota no fundo”, disse Chaffin. Em Vênus, no entanto, quase todas as gotas restantes também desapareceram. O culpado, de acordo com o novo trabalho, é o indescritível HCO+.
Missões a Vênus
Chaffin e Cangi explicaram que nas atmosferas planetárias superiores, a água se mistura com o dióxido de carbono para formar esta molécula. Em pesquisas anteriores, os pesquisadores relataram que o HCO+ pode ser responsável pela perda de grande parte de sua água em Marte. Veja como funciona em Vênus: o HCO+ é constantemente produzido na atmosfera, mas os íons individuais não sobrevivem por muito tempo. Os elétrons na atmosfera encontram esses íons e se recombinam para dividi-los em dois. No processo, os átomos de hidrogénio aceleram e podem até escapar completamente para o espaço, privando Vênus de um dos dois componentes da água.
No novo estudo, o grupo calculou que a única forma de explicar o estado seco de Vénus seria se o planeta abrigasse volumes maiores do que o esperado de HCO+ na sua atmosfera. Mas há uma reviravolta nas descobertas da equipa: até agora, o HCO+ nunca tinha sido observado em torno de Vénus. Chaffin e Cangi sugerem que isso ocorre porque eles nunca tiveram os instrumentos necessários para ter uma aparência adequada.
Embora dezenas de missões tenham visitado Marte nas últimas décadas, muito menos naves espaciais viajaram para o segundo planeta a partir do Sol e nenhuma transportou instrumentos capazes de detectar o HCO+ que alimenta a nova rota de fuga descoberta pela equipe da CU Boulder. “Uma das conclusões surpreendentes deste trabalho é que o HCO+ deveria ser na verdade um dos íons mais abundantes na atmosfera de Vênus”, disse Chaffin.
Nos últimos anos, contudo, um número crescente de cientistas voltou a sua atenção para Vênus. Por exemplo, a missão DAVINCI (Deep Venus Investigation of Noble Gases, Chemistry and Imaging) da NASA, programada para ser lançada no final da década, lançará uma sonda através da atmosfera do planeta até à superfície. O DAVINCI também não será capaz de detectar HCO+, mas os investigadores estão esperançosos de que uma missão futura seja capaz de o fazer, revelando outra peça-chave da história da água em Vênus.
“Não houve muitas missões a Vênus. Mas as missões recentemente planejadas aproveitarão décadas de experiência coletiva e interesse crescente em Vênus para explorar os extremos das atmosferas planetárias, da evolução e da habitabilidade,” concluiu Cangi.
