Mistérios de Vênus, o planeta infernal, serão desvendados por novas missões espaciais

Diversas missões futuras tentarão verificar se o planeta inóspito já foi um oásis semelhante à Terra que poderia ter abrigado vida.

A superfície de Vênus, mostrada na imagem utilizando dados de radar provenientes da sonda Magalhães da Nasa, permanece praticamente inexplorada.

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Por Nadia Drake
Publicado 13 de dez. de 2021 07:00 BRT

Se Vênus não fosse visível da Terra, dificilmente ousaríamos imaginar um planeta tão ilusório.

Tendo recebido seu nome em homenagem à deusa romana do amor e da fertilidade, o planeta é uma das vistas mais belas do céu noturno. Contudo, de perto, Vênus tem odor de ovo podre. Suas gotas de chuva podem dissolver carne e, em sua superfície, as temperaturas são tão elevadas que madeira e gasolina entrariam espontaneamente em combustão, ao passo que a pressão é tão alta que submarinos seriam esmagados.

Embora a Vênus dos dias de hoje seja brutal, cientistas suspeitam que já tenha sido bastante diferente: temperado, talvez inundado por oceanos e até mesmo habitado. Por bilhões de anos, nosso Sistema Solar pode ter abrigado dois planetas azuis na órbita do Sol, lado a lado. Contudo, enquanto a vida na Terra prosperou e se desenvolveu, uma quantidade catastrófica de carbono se acumulou na atmosfera de Vênus, desencadeando um efeito estufa descontrolado que devastou nosso irmão outrora verdejante. Agora Vênus é um planeta mortal: um mundo que deu errado.

Ou será que não?

“Não sei se as coisas deram errado em Vênus”, afirma Lori Glaze, diretora da divisão de ciência planetária da Nasa. “Prefiro dizer que a Terra deu certo.”

Talvez, em vez de um acidente planetário, Vênus seja um sinal de mau agouro: o estado natural derradeiro de planetas rochosos em órbitas semelhantes. Ou talvez Vênus nunca tenha sido o mundo aquático e propício à vida imaginado por alguns cientistas.

Essas imagens em preto e branco, tiradas por duas câmeras em posições opostas instaladas na sonda soviética Venera 13, em 1o de março de 1982, mostram um vislumbre da superfície de Vênus a leste de uma área conhecida como Phoebe Regio.

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Três missões planetárias, a serem lançadas ao longo da próxima década, revelarão se Vênus já teve oceanos líquidos e, em caso afirmativo, quais foram suas extensões e por quanto tempo existiram. O trio robótico mapeará com precisão a superfície do planeta, procurará sinais de vulcanismo ativo e examinará o interior do planeta. Ao contribuir para uma melhor compreensão de nosso planeta irmão, essas sondas também nos ajudarão a investigar se os milhões de planetas rochosos em órbitas semelhantes a Vênus ao redor de outras estrelas podem ser habitáveis.

“Acredito que Vênus seja a chave para desvendar a habitabilidade planetária”, conta Stephen Kane, da Universidade da Califórnia em Riverside. “Sempre estamos obcecados com a habitabilidade e nos esquecemos de questionar: o que torna um planeta inabitável? É assim que é Vênus.”

Mas alguns mistérios venusianos podem não ser respondidos por essa nova frota de missões. Perguntas importantes, como a intensidade de atividade sísmica atual, exigirão uma análise profunda por módulos de pouso ou rovers duradouros, máquinas que suportem as condições esmagadoras da superfície do planeta. Os cientistas já estão desenvolvendo as tecnologias necessárias para tornar possíveis essas jornadas ambiciosas, testando componentes eletrônicos e outros equipamentos em câmaras que simulam as temperaturas e pressões implacáveis do planeta extraterrestre.

“É incrível estarem sendo planejadas três missões a Vênus”, comemorou Jennifer Whitten, da Universidade Tulane, pesquisadora principal adjunta da missão Veritas a Vênus, da Nasa. “Serão obtidas muitas informações e acredito que o próximo passo seja pousar na superfície de Vênus.”

Irmãos em caminhos distintos

O planeta incrivelmente belo que brilha em nossos céus fascina astrônomos desde que foi observado em suas miras telescópicas no século 17. E, até a década de 1960, cientistas formularam algumas teorias bastante extravagantes sobre a vida em nosso planeta vizinho.

“Os livros didáticos daquela época mostravam Vênus como uma selva tropical”, lembra meu pai, Frank Drake, radioastrônomo. “Fazia sentido. Vênus estava mais perto do Sol e tinha nuvens, por isso, acreditava-se que fosse muito semelhante à Terra.”

Contudo, após apontar um radiotelescópio para o planeta em 1961 (o mesmo telescópio do Observatório de Green Bank utilizado por ele para conduzir a primeira busca científica da humanidade por vida extraterrestre inteligente no ano anterior), meu pai deduziu que a superfície venusiana não tinha nada de tropical: torrava a mais de 370 graus Celsius.

Pouco depois, constatou que a temperatura do planeta estava sempre “efervescente”, até mesmo à noite. Era algo incomum, já que a própria rotação de Vênus é incrivelmente lenta. Um dia aparentemente interminável em sua superfície inóspita equivale a 243 dias na Terra, mais longo até mesmo do que o ano de Vênus, com duração de 225 dias. O lado noturno deveria ser muito mais ameno após aproximadamente quatro meses sem luz solar.

“Foi uma verdadeira surpresa”, disse meu pai. “Isso nos indica que a atmosfera de Vênus deve ser bastante pesada. É tão densa que, se o Sol fosse apagado, o planeta manteria sua temperatura por 100 dias.”

Observações posteriores confirmaram os cálculos de meu pai, bem como uma previsão independente feita por Carl Sagan, e logo ficou evidente que nem tudo era exatamente propício no planeta referido algumas vezes como gêmeo da Terra.

Os cientistas agora sabem que a Terra e Vênus são redondos, apresentam dimensões semelhantes e composição geral provavelmente similar, mas essas são as únicas semelhanças.

A Terra é temperada e possui água, ao passo que Vênus é causticante e seca. A temperatura média da superfície é de 460 graus Celsius. Suas paisagens áridas são marcadas por lava incandescente, não por rios de água — e sua pressão na superfície é 90 vezes maior que a da Terra, semelhante à força esmagadora a cerca de 900 metros abaixo d’água.

No céu, as nuvens da Terra se formam e se dissipam, mas Vênus fica nublado permanentemente. Mais de 70 quilômetros de nuvens sufocantes bloqueiam tudo, exceto uma fração de luz solar. Ventanias sopram nas camadas superiores e toda a cobertura atmosférica gira ao redor do planeta.

Se Vênus sempre foi esse planeta infernal é uma das principais perguntas que os cientistas esperam responder na próxima década. Se Vênus teve de fato oceanos — se foi outro planeta azul por bilhões de anos — então talvez planetas como Vênus na órbita de estrelas distantes também poderiam ser planetas temperados. Mas se Vênus sempre foi assim, um produto letal de sua composição e proximidade com o Sol, então todos esses “exovênus” podem ser igualmente estéreis.

“Até que seja compreendido por que, como e quando Vênus se tornou como é, não estaremos totalmente prontos para entender o que é observado em outros sistemas planetários”, afirma Paul Byrne, cientista planetário da Universidade de Washington em St. Louis.

“Gostaria que fosse a história trágica de um planeta que deu errado. E gostaria que, além de ter havido oceanos em Vênus, formas de vida também tivessem nadado nesses oceanos. De qualquer forma, qualquer resposta obtida terá repercussões significativas.”

A revolução de Vênus

Mas, desde meados da década de 1960, Marte esgotou a maior parte do financiamento destinado a missões planetárias dos Estados Unidos. A última vez que a Nasa enviou uma sonda para explorar Vênus foi em 1989, quando a sonda espacial Magalhães foi enviada para fazer um mapeamento aproximado por radar da superfície do planeta. Desde então, 14 sondas da Nasa foram lançadas em direção a Marte.

“Quando ingressei na comunidade científica que estuda Vênus e me convidei a reuniões e outros eventos, há cerca de 10 anos, havia muita escassez de dados”, conta Kane, cujo campo de estudos anterior se concentrava sobretudo em exoplanetas. “Essa comunidade invejava seus colegas cientistas que pesquisavam Marte, pois parecia que todas as missões do mundo tinham como destino Marte, ao passo que os mapas de Vênus estão repletos de lacunas — têm uma resolução muito baixa.”

Esta imagem gerada por computador de Sapas Mons, um grande vulcão na região de Atla Regio em Vênus, foi obtida usando dados de radar provenientes da sonda Magalhães.

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Por décadas, os soviéticos foram os principais exploradores do planeta. A partir da década de 1960, lançaram dezenas de sondas espaciais ao planeta encoberto, algumas destinadas a uma órbita relativamente pacífica, ao passo que outras rapidamente se desintegraram na superfície inclemente do planeta. Em 1975, a Venera 9, um módulo de pouso que seria destruído, transmitiu algumas imagens da paisagem venusiana à Terra — as primeiras fotos obtidas da superfície de outro planeta.

“Era uma paisagem completamente diferente”, observa Kane. “Sou obcecado por Vênus desde pequeno.” Ao todo, quatro sondas soviéticas transmitiram imagens durante seus efêmeros pousos no planeta, inspirando artistas a imaginar como deve ter ficado o módulo de pouso em uma paisagem escaldante sob nuvens alaranjadas sombrias.

Mais recentemente, sondas orbitais europeias e japonesas vêm fazendo um levantamento do planeta, e a Índia está desenvolvendo uma nova missão a Vênus, mas, nos últimos anos, Vênus foi orbitada por apenas uma sonda espacial solitária: a Akatsuki, do Japão. Para muitos cientistas, parecia que Vênus estava esquecido, um planeta sempre ofuscado pela busca incessante por água — e sinais de vida — em outros locais.

Agora isso acabou. Em junho, Thomas Zurbuchen, administrador associado da Nasa, surpreendeu a comunidade científica planetária ao anunciar não uma, mas duas novas missões a Vênus como parte do programa Discovery da agência espacial. Na semana seguinte, a Agência Espacial Europeia anunciou que também lançaria uma sonda espacial para Vênus. As duas missões da Nasa são conhecidas pelas siglas Davinci e Veritas, e a Agência Espacial Europeia nomeou sua missão de EnVision.

Quando indagado: “por que Vênus e por que agora?”, Zurbuchen respondeu que a escolha da Nasa se resumiu a alguns fatores principais: resultados científicos novos e intrigantes sobre a história climática de Vênus, a grande quantidade de planetas na órbita de outras estrelas que provavelmente são exovênus e projetos de missões que poderiam realizar grandes experimentos científicos dentro do orçamento limitado de alguns milhões de dólares do programa Discovery: o menor das três categorias de missões interplanetárias da Nasa.

“Sempre digo que, no momento, Vênus está causando um grande alvoroço”, brinca Zurbuchen. Embora recentemente uma equipe de astrônomos tenha anunciado evidências impressionantes, porém polêmicas, da existência de gás fosfina em Vênus, um possível sinal de vida, Zurbuchen afirma que a descoberta não afetou as escolhas das missões da Nasa. Nenhuma das novas missões prevê especificamente a busca de fosfina, mas elas transformarão nossos conhecimentos sobre o passado e o futuro de Vênus.

“Há uma oportunidade de estudar Vênus e obter mais do que a soma dos resultados dessas três missões individuais”, observa Glaze, que começou a carreira como vulcanóloga antes de se interessar por Vênus e se declarou impedida de participar do processo de escolha da Nasa devido a tal interesse. Juntas, as sondas espaciais proporcionarão “um panorama fantástico e completo de Vênus”.

Mundo totalmente novo

O trio de sondas zarpará para Vênus no fim desta década. Davinci provavelmente será lançada em 2029 e sobrevoará Vênus duas vezes antes de entrar em sua órbita. A sonda fará imagens das nuvens e da superfície do planeta em vários comprimentos de onda, mas o destaque da missão é um módulo que, durante uma hora em 2031, descerá suavemente pelas nuvens venusianas, registrando as primeiras imagens detalhadas da superfície antes de fazer um pouso forçado.

“É uma sonda esférica, do tamanho de uma bola grande de praia, ou de um pufe”, explica Giada Arney, pesquisadora principal adjunta da Davinci, do Centro de Voos Espaciais Goddard da Nasa. Se a sonda resistir à descida, poderá operar por até 17 minutos na superfície — mas isso não será imprescindível, conta Arney, “será apenas um bônus”.

Ao descer, a sonda de titânio fará uma amostragem da atmosfera do planeta. Ela buscará especificamente gases nobres — elementos como hélio, xenônio, criptônio e argônio — que permanecem no ar venusiano como fósseis moleculares ou rastreadores diretos da história do planeta.

Esses gases nobres indicarão o passado da formação do planeta, a história do vulcanismo e impactos gigantes, bem como a origem de sua água. A sonda também tentará verificar as quantidades relativas de átomos de hidrogênio normais e pesados, o que indicará aos cientistas a quantidade de água na atmosfera: a chave para saber se Vênus já abrigou oceanos.

“Embora seja possível explicar os dados atuais por meio de oceanos, também podem ser explicados por outros modelos que excluem oceanos”, afirma Arney. “Se forem encontradas evidências convincentes da existência de oceanos no passado... isso pode sugerir que a habitabilidade pode persistir, que pode existir e perdurar em planetas que, de outra forma, seriam considerados inóspitos.”

O local de pouso da sonda, denominado Alpha Regio, é uma das regiões da superfície deformadas e irregulares do planeta, conhecidas como tesselas. Os cientistas suspeitam que essas áreas podem ser remanescentes de continentes antigos.

Uma das grandes dúvidas sobre as tesselas — chamadas assim pelos cientistas russos na década de 1980 devido a sua semelhança com o piso de pedras do mesmo nome — é se são feitas de rochas graníticas ou basálticas. Na Terra, o granito precisa de água para se formar e compõe nossas crostas continentais, ao passo que as rochas basálticas são formadas por vulcões. A Veritas, outra missão da Nasa, tentará resolver esse mistério estudando a composição da superfície de Vênus.

A partir da órbita de Vênus, a Veritas também desenvolverá mapas do campo gravitacional do planeta, que ajudarão os cientistas a estudar a estrutura interna do planeta, e buscará sinais de vulcões ativos: uma das principais fontes emissoras de calor no planeta, conforme suspeitas dos cientistas, devido à ausência de placas tectônicas como as da Terra.

“Há indícios impressionantes de atividade vulcânica, mas ninguém de fato registrou ou tirou uma foto dessa atividade”, conta Whitten. “É possível ver na superfície uma infinidade de acidentes geográficos vulcânicos. É simplesmente incrível.

Desvendar a história geológica do planeta — e os níveis atuais de atividade — requer mapas muito melhores do que os obtidos atualmente. A Veritas fará medições topográficas e por radar extremamente detalhadas das paisagens do planeta — com mais de três vezes a área dos continentes da Terra — para gerar mapas muito superiores aos dados superficiais da sonda Magalhães. A EnVision também fará mapas primorosamente detalhados de cerca de 25% da superfície do planeta — mapas que, segundo Byrne, revolucionarão tudo o que sabemos sobre essa superfície extraterrena.

“Todos esses dados serão como um presente de Natal”, afirma Byrne. “Conheceremos um mundo totalmente inédito.”

101 | Vênus
Explore o planeta mais quente do sistema solar.

Enfrentando a superfície inóspita

Por décadas, a Nasa seguiu uma estratégia definida na exploração planetária: primeiro, sobrevoar outro planeta, como a agência fez com as sondas Mariner que passaram por Vênus na década de 1960; depois, enviar sondas orbitais, seguidas por módulos de pouso e, finalmente, rovers.

Embora o rover Perseverance e seus análogos estejam atualmente percorrendo as paisagens de Marte, a exploração de Vênus ainda está amplamente estagnada no estágio de sonda orbital. Nenhum dos módulos de pouso soviéticos resistiu muito antes de perder a batalha contra o ambiente de Vênus: o recorde foi de 127 minutos, alcançado pela sonda Venera 13.

“De uma perspectiva futura, há questões científicas importantes para as quais será necessário estar no planeta, e é nisso que estamos concentrados”, afirma Tibor Kremic, líder de parte do desenvolvimento tecnológico do módulo de pouso do Centro Glenn de Pesquisa da Nasa, perto de Cleveland.

Responder perguntas sobre o clima do planeta, como sua atmosfera interage com a superfície, qual é a composição exata dessa superfície e como é sua atividade sísmica requer missões de superfície duradouras. Na Nasa e em outras agências espaciais, as equipes já estão desenvolvendo componentes eletrônicos e outros equipamentos que possam funcionar no ambiente extremo venusiano. Dois desafios adicionais são como energizar o módulo de pouso, pois a energia solar é escassa sob tantas nuvens, e como projetar sistemas de comunicação que possam retransmitir observações à Terra.

“Ainda falta muito”, admite Alan Mantooth, professor titular de engenharia elétrica da Universidade de Arkansas que está desenvolvendo tecnologias de módulos de pouso para Vênus. “Mas claro que conseguiremos.”

Mantooth, Kremic e seus colegas estão utilizando conhecimentos sobre projetos eletrônicos de aplicações aeronáuticas extremas e turbinas a gás natural. Eles desenvolveram circuitos de carbureto de silício e transistores que devem funcionar perfeitamente bem em Vênus. Também produziram sensores compostos por nitreto de gálio, outro material semicondutor resistente ao calor, e identificaram como embalar esses componentes eletrônicos em invólucros que resistam a serem esmagados como uma lata sob pressões extremas.

As equipes testam seus equipamentos em câmaras que simulam a superfície hostil de Vênus. A maior delas, denominada Glenn Extreme Environment Rig (“Complexo de Ambientes Extremos de Glenn”, em tradução livre, ou “GEER”) é como se fosse uma panela de pressão de 800 litros. Nessa câmara, Kremic e sua equipe podem bombear uma mistura de gases que imita a atmosfera corrosiva e reativa de Vênus. Eles já testaram pequenos componentes como circuitos, sensores, blindagem e até mesmo inseriram subsistemas inteiros na câmara — por meses a fio.

O próximo grande passo, segundo Kremic, seria testar um pequeno protótipo do módulo de pouso para Vênus na câmara. Um conceito da missão denominado LLISSE, ou Long-Lived In-Situ Solar System Explorer (“Explorador Local do Sistema Solar em Longa Duração”, em tradução livre), enviaria um robô de cerca de dez quilos com um conjunto de sensores à superfície venusiana, onde tentaria resistir por ao menos 60 dias. A equipe espera inserir um protótipo do LLISSE na GEER, o que, de acordo com Kremic, provavelmente ocorrerá no fim de 2025.

“Acredito que a capacidade de resistir na superfície de Vênus por algumas semanas será algo decisivo”, afirma Glaze.

Observar as paisagens de Vênus a partir de sua superfície mudará radicalmente nossa perspectiva a respeito de nosso planeta vizinho, da mesma forma que as imagens da superfície marciana transformaram aquele planeta de um ponto avermelhado em um vasto mundo de montanhas, crateras e desfiladeiros. Até as imagens desfocadas da sonda Venera, transmitidas há meio século por módulos de pouso soviéticos ao derreter, produziram um efeito poderoso — Kane mantém um retrato da sonda Venera na parede de seu escritório.

Em breve, tecnologias mais sofisticadas deixarão nosso planeta irmão extraterrestre mais nítido, suscitando perguntas que nunca cogitamos fazer e revelando paisagens mais belas e mais espantosas do que jamais ousamos imaginar.

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