Satélites meteorológicos alcanzan a observar las temperaturas en Venus

Un equipo dirigido por la Universidad de Tokio (Japón) ha recopilado imágenes infrarrojas de 2015 a 2025 para estimar las temperaturas de brillo de Venus en escalas de día a año.

En concreto, los datos de imágenes de los satélites meteorológicos japoneses Himawari-8 y 9 se han utilizado con éxito para monitorizar los cambios temporales en la temperatura de la cima de las nubes de Venus, revelando patrones inéditos en la estructura de temperatura de diversas ondas.

Los resultados, publicados en 'Earth Planets and Space' demuestran que los satélites meteorológicos pueden servir como ojos adicionales para acceder a la atmósfera venusiana desde el espacio y complementar futuras observaciones de misiones planetarias y telescopios terrestres.

Los satélites Himawari-8 y Himawari-9, lanzados en 2014 y 2016, respectivamente, se desarrollaron para monitorear fenómenos atmosféricos globales mediante sus Cámaras de Imágenes Avanzadas Himawari (AHI) multiespectrales. El equipo de la Universidad de Tokio, dirigido por el investigador visitante Gaku Nishiyama, vio la oportunidad de utilizar los datos de sensores de vanguardia para realizar observaciones espaciales de Venus, que coincidentemente es captado por las AHI cerca del borde terrestre.

Observar las variaciones temporales de temperatura en las cimas de las nubes de Venus es esencial para comprender su dinámica atmosférica y fenómenos relacionados, como las mareas térmicas y las ondas planetarias. Obtener datos de estos fenómenos presenta múltiples desafíos, como explica Nishiyama.

"Se sabe que la atmósfera de Venus presenta variaciones anuales en la reflectancia y la velocidad del viento; sin embargo, ninguna misión planetaria ha logrado realizar observaciones continuas durante más de 10 años debido a su larga vida útil", afirmó. "Las observaciones terrestres también pueden contribuir al monitoreo a largo plazo, pero generalmente presentan limitaciones debido a la atmósfera terrestre y la luz solar diurna".

Por otro lado, los satélites meteorológicos parecen idóneos para cubrir esta necesidad gracias a su mayor vida útil (los satélites Himawari-8 y Himawari-9 están programados para operar hasta 2029).

Los AHI permiten una cobertura infrarroja multibanda, limitada hasta la fecha en misiones planetarias, esencial para obtener información de temperatura a diferentes altitudes, además de una observación frecuente y con bajo nivel de ruido. Con el objetivo de demostrar este potencial para contribuir a la ciencia de Venus, el equipo investigó la dinámica temporal observada en la atmósfera venusiana y realizó un análisis comparativo con conjuntos de datos previos.

"Creemos que este método proporcionará datos valiosos para la ciencia de Venus, ya que es posible que no haya ninguna otra nave espacial orbitando a su alrededor hasta las próximas misiones planetarias, alrededor de 2030", declara Nishiyama.

El equipo creó inicialmente un archivo de datos extrayendo todas las imágenes de Venus de los conjuntos de datos AHI recopilados, identificando un total de 437 ocurrencias. Considerando el ruido de fondo y el tamaño aparente de Venus en las imágenes capturadas, pudieron rastrear la variación temporal de la temperatura en la cima de las nubes durante los períodos en que el satélite geoestacionario, Venus y la Tierra se alinearon.

Las variaciones temporales obtenidas en las temperaturas de brillo se analizaron a escala anual y diaria, y se compararon en todas las bandas infrarrojas para investigar la variabilidad de las mareas térmicas y las ondas a escala planetaria. La variación en la amplitud de las mareas térmicas se confirmó a partir del conjunto de datos obtenido.

Los resultados también confirmaron el cambio en la amplitud de las ondas planetarias en la atmósfera con el tiempo, que parece disminuir con la altitud. Si bien la limitada resolución temporal de los datos del AHI dificultó la obtención de conclusiones definitivas sobre la física subyacente a las variaciones detectadas, las variaciones en la amplitud de las mareas térmicas parecen estar posiblemente relacionadas con la variación decenal en la estructura atmosférica de Venus.

Además de aplicar con éxito los datos de Himawari a las observaciones planetarias, el equipo pudo utilizar los datos también para identificar discrepancias de calibración en datos de misiones planetarias anteriores.

Nishiyama ya está analizando las implicaciones del estudio más allá del horizonte de Venus. "Creo que nuestro novedoso enfoque en este estudio ha abierto con éxito una nueva vía para la monitorización a largo plazo y multibanda de los cuerpos del sistema solar. Esto incluye la Luna y Mercurio, que también estudio actualmente.

Sus espectros infrarrojos contienen diversa información sobre las propiedades físicas y compositivas de su superficie, que ofrecen indicios de cómo estos cuerpos rocosos han evolucionado hasta la actualidad".

La perspectiva de acceder a una gama de condiciones geométricas sin las limitaciones de las observaciones terrestres es sin duda emocionante. "Esperamos que este estudio nos permita evaluar las propiedades físicas y compositivas, así como la dinámica atmosférica, y contribuya a una mayor comprensión de la evolución planetaria en general".