Qué dicen las nuevas revelaciones sobre la química sulfurosa de Venus acerca de su clima infernal

Los científicos podrían estar un paso más cerca de descubrir la identidad de un ingrediente misterioso en las opacas nubes amarillas de Venus, después de que unas novedosas técnicas de computación revelaran nuevas reacciones químicas en la atmósfera del planeta caliente.

Similar a la Tierra en tamaño y masa, Venus es algo así como un gemelo malvado, su gruesa atmósfera, predominantemente de dióxido de carbono, atrapa el calor en un efecto invernadero extremo que mantiene al segundo planeta desde la superficie del Sol lo bastante caliente como para fundir el plomo. Los cielos venusinos están envueltos en nubes opacas de ácido sulfúrico que impiden que la luz visible llegue a la superficie.

Pero ya a finales de la década de 1970, los científicos observaron que algo en la atmósfera de Venus absorbe con facilidad algo de luz ultravioleta. No pudieron averiguar qué era este misterioso ingrediente, pero siempre sospecharon que tenía que ver con la química del azufre de las nubes venusinas.

Un nuevo estudio publicado en Nature Communications amplía ahora las vías en que pueden formarse las nubes de azufre en la atmósfera venusina, lo que podría acercar a los científicos a la identificación del ingrediente misterioso. Además, las técnicas por computadora utilizadas en la investigación podrían dar más frutos en futuros estudios, sobre todo porque no requieren costosas misiones a Venus ni peligrosos experimentos de laboratorio.

Los científicos conocen desde hace tiempo la presencia de azufre y compuestos relacionados, como el ácido sulfúrico, en Venus, pero no se sabe cómo se desarrollan las distintas formas de compuestos de azufre en la atmósfera.

“Sabemos que la atmósfera de Venus tiene abundantes partículas de SO2 [dióxido de azufre] y de ácido sulfúrico”, dijo en un comunicado el científico principal del Instituto de Ciencias Planetarias y autor del nuevo estudio, James Lyons. “Esperamos que la destrucción ultravioleta del SO2 produzca partículas de azufre. Estas se acumulan desde el S (azufre) atómico hasta el S2, luego el S4 y finalmente el S8. Pero, ¿cómo se inicia este proceso, es decir, cómo se forma el S2?”

Una forma de obtener S2, o disulfuro, es combinar dos átomos de azufre. Pero el Dr. Lyons y sus colegas encontraron otra forma.

“Hemos encontrado una nueva vía para la formación de S2, la reacción del monóxido de azufre (SO) y el monóxido de disulfuro (S2O), que es mucho más rápida que la combinación de dos átomos de S para hacer S2”, explicó.

Es importante destacar que los investigadores descubrieron esta vía utilizando técnicas de química computacional conocidas como cálculos ab initio.

“Por primera vez, utilizamos técnicas de química computacional para determinar qué reacciones son las más importantes, en lugar de esperar a las mediciones en el laboratorio”, dijo el Dr. Lyons. “La gente es reacia a entrar en el laboratorio para medir las constantes de velocidad de las moléculas formadas por S, cloro (Cl) y oxígeno (O), ya que se trata de compuestos difíciles y a veces peligrosos para trabajar. Los métodos computacionales son la mejor -y en realidad la única- alternativa”.

Aunque los resultados del nuevo estudio no resuelven el misterio del ingrediente que absorbe el ultravioleta en la atmósfera de Venus, el Dr. Lyons y sus colegas señalan en el estudio que los resultados ayudarán a informar sobre futuros estudios que podrían resolver ese misterio - y tal vez ir más allá.

La nueva comprensión de la química del azufre servirá de base para las próximas misiones a Venus, como la misión DAVINCI+ (Investigación de la Atmósfera Profunda de Venus sobre los Gases Nobles y la Química) y una misión autofinanciada por el proveedor de cohetes Rocket Lab que enviará una sonda a las nubes sulfurosas de Venus para buscar signos de vida extraterrestre.

Y en la Tierra, la nueva química del azufre ayudará a los científicos a comprender mejor la actividad volcánica terrestre, a evaluar el potencial de las propuestas de geoingeniería para hacer frente al cambio climático y a comprender mejor la atmósfera de la Tierra primitiva antes de que el oxígeno se convirtiera en un ingrediente importante de nuestro aire.