Nuvens de ácido de 30 milhas de altura em Vênus são causadas pelo maior ‘salto hidráulico’ do sistema solar

Um monstruoso banco de nuvens com 3.700 milhas (6.000 quilómetros) de comprimento que gira em torno de Vénus a cada poucos dias está a ser gerado pelo aumento do vapor de ácido sulfúrico empurrado para o alto na atmosfera pelo que é essencialmente o mesmo fenómeno que descreve como a água de uma torneira aberta se espalha na bacia da pia da sua cozinha.

Em 2016, a Agência Japonesa de Exploração Aeroespacial (JAXA) Akatsuki missão para Vênus descobriu o banco de nuvens a cerca de 31 milhas (50 km) de altitude na densa região de Vênus Atmosfera densa de Vênus. O sistema meteorológico está alinhado com o equador do planeta, mas os cientistas não conseguiram explicar o seu imenso tamanho, velocidade e a sua vantagem visivelmente acentuada.

O mistério, no entanto, durou apenas dez anos. Ao criar modelos matemáticos que descrevem o fluxo dinâmico de gás e como as bolsas de gás sobem, uma equipa internacional de astrónomos descobriu agora a origem deste enorme fenómeno atmosférico. A resposta é algo chamado “salto hidráulico”, que ocorre quando um gás ou fluido que é raso, mas se move rapidamente, desacelera repentinamente enquanto se torna mais profundo. Um exemplo cotidiano é a água fluindo de uma torneira para a pia da cozinha; onde atinge o fundo da bacia, é inicialmente raso, mas move-se rapidamente, mas à medida que a água se espalha, torna-se rapidamente profunda e mais lenta.

Algo semelhante acontece na atmosfera de Vénus, que é composta quase inteiramente de dióxido de carbono juntamente com uma pequena quantidade de azoto e vestígios de outros gases, incluindo dióxido de enxofre, que podem formar nuvens. Não muito acima da superfície queimada de Vénus propaga-se uma onda atmosférica que se move para leste. É uma onda planetária, o que significa que se estende por milhares de quilómetros e se concentra na região equatorial do planeta. (Vênus em si tem um diâmetro de 7.520 milhas/12.104 quilômetros, então uma onda de 3.700 milhas/6.000 quilômetros de largura é bastante significativa.)

Sobre Terra chamaríamos tal onda de ‘onda Kelvin’, e elas podem ocorrer tanto no oceano quanto na atmosfera. É claro que, com uma temperatura superficial superior a 860 graus Fahrenheit (460 graus Celsius), Vénus não tem oceanos e a sua onda Kelvin está puramente na sua atmosfera.

Quando a onda Kelvin de Vénus abranda, instiga um salto hidráulico, e isto permite que uma poderosa corrente ascendente de vapor de ácido sulfúrico suba até uma altitude de cerca de 50 quilómetros, onde se condensa num banco de nuvens de ácido sulfúrico de proporções assustadoramente enormes. Essas nuvens então começam a seguir a onda Kelvin que marca a borda principal do banco de nuvens.

“Agora somos capazes de mostrar que esta perturbação das nuvens é causada pelo maior salto hidráulico conhecido no sistema solar“, disse o líder do estudo Takeshi Imamura, da Universidade de Tóquio, em um declaração. “Nossa descoberta do salto hidráulico em Vênus conectando um processo horizontal de grande escala com uma forte onda vertical localizada é inesperada, já que na dinâmica dos fluidos estes geralmente estão desconectados.”

a água escorre para uma bacia de metal, criando um anel raso em uma piscina profunda

Um exemplo comum de salto hidráulico criado quando a água flui de uma torneira para uma bacia; onde a água atinge o fundo da bacia, é inicialmente rasa, mas move-se rapidamente, mas à medida que a água se espalha, torna-se rapidamente profunda e mais lenta. (Crédito da imagem: James Kilfiger/Wikimedia Commons/CC BY-SA 3.0)

A descoberta é a primeira vez que um salto hidráulico é encontrado em um planeta além da Terra. Portanto, o facto de o salto hidráulico de Vénus se comportar de forma inesperada talvez não deva ser muito surpreendente, e é um lembrete de que os fenómenos atmosféricos noutros planetas podem variar enormemente em relação ao que experienciamos no nosso planeta.

E a atmosfera de Vénus é muito diferente da da Terra – rica em dióxido de carbono, tão opressiva que cria uma pressão superficial esmagadora de 92 bar e gira em torno de Vénus, de modo que a sua atmosfera gira em torno do planeta em apenas quatro dias terrestres, enquanto o corpo sólido de Vénus leva 243 dias para completar uma rotação.

A descoberta também preenche uma lacuna na nossa compreensão da densa atmosfera de Vénus.

“Até agora, utilizámos um modelo de circulação global para Vénus que é semelhante ao da Terra, mas este modelo não inclui o salto hidráulico que identificámos agora,” disse Imamura. “O nosso próximo passo será testar esta descoberta com um modelo climático mais inclusivo que inclua outros processos atmosféricos. Enfrentaremos alguns desafios devido à enorme quantidade de poder de processamento necessário para executar tais simulações. Mesmo com supercomputadores modernos, não é fácil.”