La terraformación de Venus o la terraformación de Venus es el proceso hipotético de ingeniería del entorno global del planeta Venus con el fin de hacerlo adecuado para la habitación humana. [1] [2] [3] Los ajustes al entorno existente de Venus para sustentar la vida humana requerirían al menos tres cambios importantes en la atmósfera del planeta: [3]
Estos tres cambios están estrechamente relacionados entre sí porque la temperatura extrema de Venus se debe a la alta presión de su densa atmósfera y al efecto invernadero .
La propuesta más simple es "ocultar" el planeta al sol, reduciendo así la temperatura lo suficiente como para condensar o solidificar el dióxido de carbono que luego sería necesario eliminar o almacenar de alguna manera.
Poul Anderson , un exitoso escritor de ciencia ficción , había propuesto la idea en su novela de 1954 "The Big Rain", una historia perteneciente a su historia futura de la Liga Psicotécnica .
La primera sugerencia conocida de terraformar Venus en un contexto académico fue la del astrónomo Carl Sagan en 1961. [5]
Antes de principios de la década de 1960, muchos astrónomos creían que la atmósfera de Venus tenía una temperatura similar a la de la Tierra. Cuando se supo que Venus tenía una atmósfera espesa de dióxido de carbono con la consecuencia de un efecto invernadero muy grande , [6] algunos científicos comenzaron a contemplar la idea de alterar la atmósfera para hacer que la superficie fuera más parecida a la de la Tierra. Esta perspectiva hipotética, conocida como terraformación , fue propuesta por primera vez por Carl Sagan en 1961, como una sección final de su artículo clásico en la revista Science que analizaba la atmósfera y el efecto invernadero de Venus. [5] Sagan propuso inyectar bacterias fotosintéticas en la atmósfera de Venus, que convertirían el dióxido de carbono en carbono reducido en forma orgánica, reduciendo así el dióxido de carbono de la atmósfera.
El conocimiento de la atmósfera de Venus era todavía inexacto en 1961, cuando Sagan hizo su propuesta original. Treinta y tres años después de su propuesta original, en su libro de 1994 Pale Blue Dot , Sagan admitió que su propuesta original de terraformación no funcionaría porque la atmósfera de Venus es mucho más densa de lo que se sabía en 1961: [7]
"He aquí el error fatal: en 1961, pensé que la presión atmosférica en la superficie de Venus era de unos pocos bares... Ahora sabemos que es de 90 bares, por lo que si el plan funcionara, el resultado sería una superficie sepultada bajo cientos de metros de grafito fino y una atmósfera compuesta de 65 bares de oxígeno molecular casi puro. No sabemos si primero implosionaríamos bajo la presión atmosférica o si estallaríamos espontáneamente en llamas con todo ese oxígeno. Sin embargo, mucho antes de que se pudiera acumular tanto oxígeno, el grafito se quemaría espontáneamente y se convertiría en CO2 , lo que provocaría un cortocircuito en el proceso".
Tras el artículo de Sagan, hubo poca discusión científica del concepto hasta un resurgimiento del interés en la década de 1980. [8] [9] [10]
Martyn J. Fogg (1995) [2] [11] y Geoffrey A. Landis (2011) [3] analizan diversos enfoques de terraformación .
El principal problema de Venus en la actualidad, desde el punto de vista de la terraformación, es la atmósfera de dióxido de carbono, muy densa. La presión a nivel del suelo de Venus es de 9,2 MPa (91 atm; 1.330 psi). Esto también, a través del efecto invernadero, hace que la temperatura en la superficie sea varios cientos de grados más alta que la necesaria para cualquier organismo significativo. Por lo tanto, todos los enfoques para la terraformación de Venus incluyen la eliminación de algún modo de casi todo el dióxido de carbono de la atmósfera.
El método propuesto en 1961 por Carl Sagan implica el uso de algas genéticamente modificadas para fijar el carbono en compuestos orgánicos . [5] Aunque este método todavía se propone [10] en los debates sobre la terraformación de Venus, descubrimientos posteriores demostraron que los medios biológicos por sí solos no serían exitosos. [12]
Las dificultades incluyen el hecho de que la producción de moléculas orgánicas a partir del dióxido de carbono requiere hidrógeno, que es muy raro en Venus. [13] Debido a que Venus carece de una magnetosfera protectora , la atmósfera superior está expuesta a la erosión directa del viento solar y ha perdido la mayor parte de su hidrógeno original en el espacio. Y, como señaló Sagan, cualquier carbono que estuviera ligado a las moléculas orgánicas se convertiría rápidamente de nuevo en dióxido de carbono por el ambiente caliente de la superficie. Venus no comenzaría a enfriarse hasta que la mayor parte del dióxido de carbono ya se hubiera eliminado.
Aunque en general se admite que Venus no podría terraformarse con la introducción de biota fotosintética únicamente, el uso de organismos fotosintéticos para producir oxígeno en la atmósfera sigue siendo un componente de otros métodos propuestos de terraformación. [ cita requerida ]
En la Tierra, casi todo el carbono está secuestrado en forma de minerales carbonatados o en diferentes etapas del ciclo del carbono , mientras que muy poco está presente en la atmósfera en forma de dióxido de carbono. En Venus, la situación es la opuesta. Gran parte del carbono está presente en la atmósfera, mientras que comparativamente poco está secuestrado en la litosfera . [14] Por lo tanto, muchos enfoques de terraformación se centran en deshacerse del dióxido de carbono mediante reacciones químicas que lo atrapan y lo estabilizan en forma de minerales carbonatados.
Los modelos de la evolución atmosférica de Venus elaborados por los astrobiólogos Mark Bullock y David Grinspoon [14] sugieren que el equilibrio entre la atmósfera actual de 92 bares y los minerales existentes en la superficie, en particular los óxidos de calcio y magnesio, es bastante inestable, y que estos últimos podrían servir como sumidero de dióxido de carbono y dióxido de azufre mediante su conversión en carbonatos. Si estos minerales de la superficie se convirtieran y saturaran por completo, la presión atmosférica disminuiría y el planeta se enfriaría un poco. Uno de los posibles estados finales modelados por Bullock y Grinspoon era una atmósfera de 43 bares (42 atm; 620 psi) y una temperatura superficial de 400 K (127 °C; 260 °F). Para convertir el resto del dióxido de carbono de la atmósfera, una porción mayor de la corteza tendría que estar expuesta artificialmente a la atmósfera para permitir una conversión más extensa de carbonatos. En 1989, Alexander G. Smith propuso que Venus podría terraformarse mediante un vuelco de la litosfera, lo que permitiría que la corteza se convirtiera en carbonatos. [15] Landis calculó en 2011 que sería necesario involucrar a toda la corteza superficial hasta una profundidad de más de 1 km para producir suficiente superficie de roca para convertir una cantidad suficiente de atmósfera. [3]
La formación natural de rocas carbonatadas a partir de minerales y dióxido de carbono es un proceso muy lento. Sin embargo, investigaciones recientes sobre el secuestro de dióxido de carbono en minerales carbonatados en el contexto de la mitigación del calentamiento global en la Tierra señalan que este proceso se puede acelerar considerablemente (de cientos o miles de años a solo 75 días) mediante el uso de catalizadores como microesferas de poliestireno . [16] Por lo tanto, se podría teorizar que también se podrían utilizar tecnologías similares en el contexto de la terraformación en Venus. También se puede observar que la reacción química que convierte minerales y dióxido de carbono en carbonatos es exotérmica , en esencia, produce más energía de la que se consume en la reacción. Esto abre la posibilidad de crear procesos de conversión que se refuerzan a sí mismos con potencial para un crecimiento exponencial de la tasa de conversión hasta que se pueda convertir la mayor parte del dióxido de carbono atmosférico.
El bombardeo de Venus con magnesio y calcio refinados provenientes de otros planetas también podría secuestrar dióxido de carbono en forma de carbonatos de calcio y magnesio . Aproximadamente 8 × 1020 kg de calcio o 5 × 10Se necesitarían 20 kg de magnesio para convertir todo el dióxido de carbono de la atmósfera, lo que implicaría una gran cantidad de minería y refinación de minerales (quizás en Mercurio , que es notablemente rico en minerales). [17] 8 × 1020 kg es unas cuantas veces la masa del asteroide 4 Vesta (más de 500 kilómetros (310 millas) de diámetro).
Los proyectos de investigación en Islandia y en el estado de Washington , Estados Unidos , han demostrado que se podrían eliminar de la atmósfera grandes cantidades de dióxido de carbono mediante la inyección a alta presión en formaciones de basalto poroso del subsuelo, donde el dióxido de carbono se transforma rápidamente en minerales sólidos inertes. [18] [19]
Otros estudios [20] predicen que un metro cúbico de basalto poroso tiene el potencial de secuestrar 47 kilogramos de dióxido de carbono inyectado. Según estas estimaciones, se necesitaría un volumen de aproximadamente 9,86 × 10 9 km 3 de roca basáltica para secuestrar todo el dióxido de carbono en la atmósfera de Venus. Esto es igual a toda la corteza de Venus hasta una profundidad de aproximadamente 21,4 kilómetros. Otro estudio [21] concluyó que, en condiciones óptimas, en promedio, 1 metro cúbico de roca basáltica puede secuestrar 260 kg de dióxido de carbono. La corteza de Venus parece tener 70 kilómetros (43 mi) de espesor y el planeta está dominado por características volcánicas. La superficie es aproximadamente 90% basalto , y aproximadamente 65% consiste en un mosaico de llanuras de lava volcánica . [22] Por lo tanto, debería haber amplios volúmenes de estratos de roca basáltica en el planeta con un potencial muy prometedor para el secuestro de dióxido de carbono .
Las investigaciones también han demostrado que, en las condiciones de alta temperatura y alta presión del manto , el dióxido de silicio , el mineral más abundante en el manto (en la Tierra y probablemente también en Venus), puede formar carbonatos que son estables en estas condiciones, lo que abre la posibilidad de secuestro de dióxido de carbono en el manto. [23]
Según Birch, [24] bombardear Venus con hidrógeno y hacerlo reaccionar con dióxido de carbono podría producir carbono elemental ( grafito ) y agua mediante la reacción de Bosch . Se necesitarían unos 4 × 10 19 kg de hidrógeno para convertir toda la atmósfera de Venus, [ cita requerida ] y una cantidad tan grande de hidrógeno podría obtenerse de los gigantes gaseosos o del hielo de sus lunas. Otra posible fuente de hidrógeno podría ser extraerlo de alguna manera de posibles depósitos en el interior del propio planeta. Según algunos investigadores, el manto y/o el núcleo de la Tierra podrían contener grandes cantidades de hidrógeno que quedaron allí desde la formación original de la Tierra a partir de la nube nebular . [25] [26] Dado que generalmente se cree que la formación original y la estructura interna de la Tierra y Venus son algo similares, lo mismo podría ser cierto para Venus.
También será necesario que la reacción tenga lugar en forma de aerosol de hierro en la atmósfera, y el hierro puede provenir de Mercurio , asteroides o la Luna . (Es poco probable que la pérdida de hidrógeno debido al viento solar sea significativa en la escala de tiempo de la terraformación). Debido a la superficie relativamente plana del planeta, esta agua cubriría aproximadamente el 80% de la superficie, en comparación con el 70% de la Tierra, aunque representaría solo aproximadamente el 10% del agua que se encuentra en la Tierra. [ cita requerida ]
La atmósfera restante, de unos 3 bares (unas tres veces la de la Tierra), estaría compuesta principalmente de nitrógeno, parte del cual se disolvería en los nuevos océanos de agua, reduciendo la presión atmosférica de acuerdo con la ley de Henry . Para reducir aún más la presión, el nitrógeno también podría fijarse en nitratos .
El futurista Isaac Arthur ha sugerido utilizar los procesos hipotéticos de elevación y estelación de estrellas para crear un haz de partículas de hidrógeno ionizado procedente del Sol, al que se ha denominado provisionalmente "hidrocañón". Este dispositivo podría utilizarse tanto para diluir la densa atmósfera de Venus como para introducir hidrógeno que reaccione con el dióxido de carbono y cree agua, con lo que se reduciría aún más la presión atmosférica. [27]
El adelgazamiento de la atmósfera de Venus podría intentarse por diversos métodos, posiblemente en combinación. Elevar directamente el gas atmosférico de Venus al espacio probablemente resultaría difícil. Venus tiene una velocidad de escape lo suficientemente alta como para hacer que su expulsión mediante impactos de asteroides sea impráctica. Pollack y Sagan calcularon en 1994 [28] que un objeto de impacto de 700 km de diámetro que impactara Venus a más de 20 km/s, expulsaría toda la atmósfera sobre el horizonte tal como se ve desde el punto de impacto, pero como esto es menos de una milésima parte de la atmósfera total y los rendimientos serían decrecientes a medida que la densidad de la atmósfera disminuye, se necesitaría un gran número de estos impactadores gigantes. Landis calculó [3] que para reducir la presión de 92 bar a 1 bar se necesitarían un mínimo de 2.000 impactos, incluso si la eficiencia de eliminación de la atmósfera fuera perfecta. Los objetos más pequeños tampoco funcionarían, porque se necesitarían más. La violencia del bombardeo bien podría dar lugar a una importante desgasificación que reemplazaría la atmósfera eliminada. La mayor parte de la atmósfera expulsada iría a la órbita solar cerca de Venus y, sin más intervención, podría ser capturada por el campo gravitacional venusiano y volver a formar parte de la atmósfera.
Otra variante del método de bombardeo sería perturbar un objeto masivo del cinturón de Kuiper para poner su órbita en una trayectoria de colisión con Venus. Si el objeto, compuesto principalmente de hielo, tuviera suficiente velocidad para penetrar sólo unos pocos kilómetros más allá de la superficie venusiana, las fuerzas resultantes de la vaporización del hielo del objeto impactante y el propio impacto podrían agitar la litosfera y el manto, expulsando así una cantidad proporcional de materia (como magma y gas) de Venus. Un subproducto de este método sería una nueva luna para Venus o un nuevo cuerpo de escombros impactante que caería de nuevo a la superficie en un momento posterior.
La eliminación de los gases atmosféricos de una manera más controlada también podría resultar difícil. La rotación extremadamente lenta de Venus significa que sería muy difícil construir ascensores espaciales porque la órbita geoestacionaria del planeta se encuentra a una distancia poco práctica sobre la superficie, y la atmósfera muy espesa que debe eliminarse hace que los impulsores de masa sean inútiles para retirar cargas útiles de la superficie del planeta. Las posibles soluciones alternativas incluyen la colocación de impulsores de masa en globos de gran altitud o torres sostenidas por globos que se extiendan por encima de la masa de la atmósfera, utilizando fuentes espaciales o rotovators .
Además, si la densidad de la atmósfera (y el efecto invernadero correspondiente) se redujera drásticamente, la temperatura de la superficie (ahora prácticamente constante) probablemente variaría ampliamente entre el lado diurno y el lado nocturno. Otro efecto secundario de la reducción de la densidad atmosférica podría ser la creación de zonas de actividad meteorológica dramática o tormentas en el terminador porque grandes volúmenes de atmósfera sufrirían un calentamiento o enfriamiento rápidos.
Venus recibe aproximadamente el doble de luz solar que la Tierra, lo que se cree que ha contribuido a su descontrolado efecto invernadero . Una forma de terraformar Venus podría consistir en reducir la insolación en la superficie de Venus para evitar que el planeta se caliente de nuevo.
Se podrían utilizar parasoles para reducir la insolación total que recibe Venus, enfriando un poco el planeta. [29] Una sombra colocada en el punto Lagrangiano Sol-Venus L 1 también serviría para bloquear el viento solar , eliminando el problema de exposición a la radiación en Venus.
Una sombrilla solar de tamaño adecuado tendría cuatro veces el diámetro de Venus si estuviera en el punto L 1 . Esto requeriría una construcción en el espacio. También existiría la dificultad de equilibrar una sombrilla de película delgada perpendicular a los rayos del Sol en el punto de Lagrange Sol-Venus con la presión de la radiación entrante , que tendería a convertir la sombrilla en una enorme vela solar . Si la sombrilla se dejara simplemente en el punto L 1 , la presión agregaría fuerza al lado del Sol y la sombrilla se aceleraría y se desviaría de la órbita. La sombrilla podría, en cambio, ubicarse más cerca del Sol, utilizando la presión solar para equilibrar las fuerzas gravitacionales, convirtiéndose en la práctica en una estatita .
También se han sugerido otras modificaciones al diseño del parasol L 1 para resolver el problema de la vela solar. Un método sugerido es utilizar espejos sincrónicos solares en órbita polar que reflejen la luz hacia la parte posterior del parasol, desde el lado de Venus que no mira hacia el sol. La presión de los fotones empujaría los espejos de soporte a un ángulo de 30 grados en dirección opuesta al lado que mira hacia el sol. [2]
Paul Birch propuso [24] un sistema de espejos en forma de listones cerca del punto L 1 entre Venus y el Sol. Los paneles de la pantalla no estarían perpendiculares a los rayos del Sol, sino en un ángulo de 30 grados, de modo que la luz reflejada incidiría en el panel siguiente, anulando la presión fotónica. Cada fila sucesiva de paneles estaría +/- 1 grado fuera del ángulo de desviación de 30 grados, lo que haría que la luz reflejada se desviara 4 grados de la incidencia en Venus.
Los parasoles también podrían servir como generadores de energía solar. Las técnicas de parasoles solares basadas en el espacio, y las velas solares de película fina en general, están apenas en una etapa temprana de desarrollo. Los enormes tamaños requieren una cantidad de material que es muchos órdenes de magnitud mayor que cualquier objeto hecho por el hombre que haya sido llevado al espacio o construido en el espacio.
Venus también podría enfriarse colocando reflectores en la atmósfera. Los globos reflectantes que flotaran en la atmósfera superior podrían crear sombra. La cantidad y/o el tamaño de los globos serían necesariamente grandes. Geoffrey A. Landis ha sugerido [30] que si se construyeran suficientes ciudades flotantes, podrían formar un escudo solar alrededor del planeta y podrían usarse simultáneamente para procesar la atmósfera en una forma más deseable, combinando así la teoría del escudo solar y la teoría del procesamiento atmosférico con una tecnología escalable que proporcionaría inmediatamente espacio habitable en la atmósfera venusiana. Si se fabrican a partir de nanotubos de carbono o grafeno (un alótropo de carbono en forma de lámina ), entonces los principales materiales estructurales pueden producirse utilizando dióxido de carbono recogido in situ de la atmósfera. [ cita requerida ] La carbonia amorfa sintetizada recientemente podría resultar un material estructural útil si se puede enfriar a condiciones de temperatura y presión estándar (STP), tal vez en una mezcla con vidrio de sílice regular . Según el análisis de Birch, tales colonias y materiales proporcionarían un retorno económico inmediato de la colonización de Venus, financiando más esfuerzos de terraformación. [ cita requerida ]
Aumentar el albedo del planeta mediante la colocación de material de color claro o reflectante en la superficie (o en cualquier nivel por debajo de las nubes) no sería útil, porque la superficie veneciana ya está completamente envuelta por nubes y casi no llega luz solar a la superficie. Por lo tanto, sería poco probable que pudiera reflejar más luz que las nubes ya reflectantes de Venus, con un albedo de Bond de 0,77. [31]
Birch propuso que las sombrillas podrían usarse no solo para enfriar el planeta sino también para reducir la presión atmosférica, mediante el proceso de congelación del dióxido de carbono. [24] Esto requiere que la temperatura de Venus se reduzca, primero hasta el punto de licuefacción , lo que requiere una temperatura inferior a304.128(15) K [32] (30,978(15) °C o87,761(27) °F ) y presiones parciales de CO 2 para reducir la presión atmosférica a73.773(30) bar [32] ( punto crítico del dióxido de carbono ); y a partir de ahí reducir la temperatura por debajo216.592(3) K [32] (−56,558(3) °C o−69,8044(54) °F ) ( el punto triple del dióxido de carbono ). Por debajo de esa temperatura, la congelación del dióxido de carbono atmosférico en hielo seco hará que se deposite en la superficie. Luego propuso que el CO 2 congelado podría ser enterrado y mantenido en esa condición mediante presión, o incluso enviado fuera del mundo (tal vez para proporcionar el gas de efecto invernadero necesario para la terraformación de Marte o las lunas de Júpiter ). Una vez completado este proceso, se podrían quitar las sombras o agregar solettas , lo que permitiría que el planeta se calentara parcialmente nuevamente a temperaturas cómodas para la vida en la Tierra. Todavía se necesitaría una fuente de hidrógeno o agua , y parte de los 3,5 bares restantes de nitrógeno atmosférico tendrían que fijarse en el suelo. Birch sugiere alterar una luna helada de Saturno, por ejemplo Hyperion , y bombardear Venus con sus fragmentos.
Paul Birch sugiere que, además de enfriar el planeta con un parasol en L1, se podrían construir "tubos de calor" en el planeta para acelerar el enfriamiento. El mecanismo propuesto transportaría calor desde la superficie a regiones más frías más arriba en la atmósfera, de manera similar a una torre de corriente ascendente solar , facilitando así la radiación del exceso de calor hacia el espacio. [24] Una variación recientemente propuesta de esta tecnología es el motor de vórtice atmosférico , donde en lugar de chimeneas físicas, la corriente ascendente atmosférica se logra mediante la creación de un vórtice, similar a un tornado estacionario. Además de que este método requiere menos material y es potencialmente más rentable, este proceso también produce un excedente neto de energía, que podría utilizarse para alimentar colonias venusianas u otros aspectos del esfuerzo de terraformación, al tiempo que contribuye a acelerar el enfriamiento del planeta. Otro método para enfriar el planeta podría ser el uso de enfriamiento radiativo [33]. Esta tecnología podría utilizar el hecho de que en ciertas longitudes de onda, la radiación térmica de la atmósfera inferior de Venus puede "escapar" al espacio a través de "ventanas" atmosféricas parcialmente transparentes: brechas espectrales entre las fuertes bandas de absorción de CO2 y H2O en el rango infrarrojo cercano de 0,8 a 2,4 μm (31 a 94 μin). La radiación térmica saliente depende de la longitud de onda y varía desde la superficie misma a 1 μm (39 μin) hasta aproximadamente 35 km (22 mi) a 2,3 μm (91 μin). [34] La nanofotónica y la construcción de metamateriales abren nuevas posibilidades para adaptar el espectro de emitancia de una superficie mediante el diseño adecuado de nano/microestructuras periódicas. [35] [36] Recientemente ha habido propuestas de un dispositivo llamado "recolector de energía emisora" que puede transferir calor al espacio a través de enfriamiento radiativo y convertir parte del flujo de calor en energía excedente, [37] abriendo posibilidades de un sistema autorreplicante que podría enfriar exponencialmente el planeta.
Dado que Venus tiene sólo una fracción del agua de la Tierra (menos de la mitad del contenido de agua de la Tierra en la atmósfera, y nada en la superficie), [38] el agua tendría que ser introducida ya sea por el método antes mencionado de introducción de hidrógeno, o desde alguna otra fuente interplanetaria o extraplanetaria.
Paul Birch sugiere la posibilidad de que Venus colisione con una de las lunas de hielo del sistema solar exterior, [24] lo que traería de una sola vez toda el agua necesaria para la terraformación. Esto podría lograrse mediante la captura asistida por la gravedad de las lunas de Saturno Encélado e Hiperión o la luna de Urano Miranda . Simplemente cambiando la velocidad de estas lunas lo suficiente como para moverlas de su órbita actual y permitir el transporte asistido por la gravedad hasta Venus se requerirían grandes cantidades de energía. Sin embargo, a través de complejas reacciones en cadena asistidas por la gravedad, los requisitos de propulsión podrían reducirse en varios órdenes de magnitud. Como dice Birch, "teóricamente, uno podría arrojar una piedra al cinturón de asteroides y terminar arrojando Marte al Sol". [24]
Los estudios han demostrado que podrían estar presentes cantidades sustanciales de agua (en forma de hidrógeno) en el manto de los planetas terrestres. [39] Por lo tanto, se ha especulado [40] que sería técnicamente posible extraer esta agua del manto hasta la superficie, incluso si actualmente no existe un método factible para lograrlo.
Venus rota una vez cada 243 días terrestres, con diferencia el periodo de rotación más lento de cualquier objeto conocido en el Sistema Solar. Por tanto, un día sideral venusiano dura más que un año venusiano (243 frente a 224,7 días terrestres). Sin embargo, la duración de un día solar en Venus es significativamente más corta que la del día sideral ; para un observador en la superficie de Venus, el tiempo transcurrido entre un amanecer y el siguiente sería de 116,75 días. Por tanto, la lenta velocidad de rotación venusiana daría lugar a días y noches extremadamente largos, similares a los ciclos día-noche de las regiones polares de la Tierra, más cortos, pero globales. El periodo exacto de un día solar es muy importante para la terraformación, ya que 117 días de día equivaldrían a un verano en las regiones más templadas de Alaska, mientras que 58 días de día darían lugar a una temporada de crecimiento muy corta como la del alto Ártico. Podría suponer la diferencia entre el permafrost y el hielo perpetuo o los frondosos bosques boreales. La rotación lenta también podría explicar la falta de un campo magnético significativo.
Hasta hace poco se suponía que para que la terraformación fuera exitosa era necesario aumentar la velocidad de rotación o el ciclo día-noche de Venus. Sin embargo, investigaciones más recientes han demostrado que la lenta velocidad de rotación actual de Venus no es en absoluto perjudicial para la capacidad del planeta de mantener un clima similar al de la Tierra. Más bien, la lenta velocidad de rotación, dada una atmósfera similar a la de la Tierra, permitiría la formación de gruesas capas de nubes en el lado del planeta que mira al Sol. Esto, a su vez, aumentaría el albedo planetario y actuaría para enfriar la temperatura global a niveles similares a los de la Tierra, a pesar de la mayor proximidad al Sol. Según los cálculos, las temperaturas máximas serían de alrededor de 35 °C (95 °F), dada una atmósfera similar a la de la Tierra. [41] [42] Por lo tanto, acelerar la velocidad de rotación sería poco práctico y perjudicial para el esfuerzo de terraformación. Un Venus terraformado con la lenta rotación actual daría como resultado un clima global con períodos de "día" y "noche" de aproximadamente 2 meses (58 días) de duración, similar a las estaciones en latitudes más altas de la Tierra. El "día" se parecería a un verano corto con un clima cálido y húmedo, un cielo muy nublado y abundantes lluvias. La "noche" se parecería a un invierno corto y muy oscuro con temperaturas bastante frías y nevadas. Habría períodos con un clima más templado y un tiempo despejado al amanecer y al atardecer, que se asemejarían a una "primavera" y un "otoño". [41]
El problema de las condiciones de oscuridad extrema durante el período de "noche" de aproximadamente dos meses podría resolverse mediante el uso de un espejo espacial en una órbita de 24 horas (la misma distancia que una órbita geoestacionaria en la Tierra), similar a los experimentos del proyecto Znamya (satélite) . Extrapolando los números de esos experimentos y aplicándolos a las condiciones venereñas, significaría que un espejo espacial de poco menos de 1700 metros de diámetro podría iluminar todo el lado nocturno del planeta con la luminosidad de 10 a 20 lunas llenas y crear un ciclo de luz artificial de 24 horas. Un espejo aún más grande podría potencialmente crear condiciones de iluminación aún más fuertes. Una extrapolación adicional sugiere que para lograr niveles de iluminación de aproximadamente 400 lux (similar a la iluminación normal de una oficina o un amanecer en un día claro en la Tierra) se necesitaría un espejo circular de unos 55 kilómetros de diámetro.
Paul Birch sugirió mantener todo el planeta protegido de la luz solar mediante un sistema permanente de persianas de pizarra en L1 , y la superficie iluminada por un espejo soletta giratorio en una órbita polar , lo que produciría un ciclo de luz de 24 horas. [24]
Si se deseara aumentar la velocidad de rotación del planeta (a pesar de los efectos climáticos potencialmente positivos mencionados anteriormente de la velocidad de rotación actual), se requeriría una energía de una magnitud muchos órdenes mayor que la construcción de espejos solares en órbita, o incluso que la eliminación de la atmósfera venusiana. Birch calcula que aumentar la rotación de Venus a un ciclo solar similar al de la Tierra requeriría alrededor de 1,6 × 10 29 julios [43] (50 mil millones de petavatios-hora).
Las investigaciones científicas sugieren que los sobrevuelos cercanos de asteroides o cuerpos cometarios de más de 100 kilómetros (60 millas) de diámetro podrían utilizarse para mover un planeta en su órbita o aumentar la velocidad de rotación. [44] La energía necesaria para hacer esto es grande. En su libro sobre terraformación, uno de los conceptos que Fogg analiza es el de aumentar la rotación de Venus utilizando tres billones de objetos que circulan entre Venus y el Sol cada 2 horas, cada uno de ellos viajando al 10% de la velocidad de la luz. [2]
G. David Nordley ha sugerido, en su obra de ficción, [45] que Venus podría girar hasta alcanzar una duración de 30 días terrestres exportando la atmósfera de Venus al espacio mediante impulsores de masa . Una propuesta de Birch implica el uso de elementos de compresión dinámica para transferir energía y momento a través de corrientes de masa de alta velocidad a una banda alrededor del ecuador de Venus. Calculó que una corriente de masa de velocidad suficientemente alta, a aproximadamente el 10% de la velocidad de la luz, podría dar a Venus un día de 24 horas en 30 años. [43]
Para proteger la nueva atmósfera del viento solar y evitar la pérdida de hidrógeno, sería necesaria una magnetosfera artificial. Venus carece actualmente de un campo magnético intrínseco, por lo que es necesario crear un campo magnético planetario artificial para formar una magnetosfera mediante su interacción con el viento solar. Según dos científicos japoneses del NIFS, es posible hacerlo con la tecnología actual construyendo un sistema de anillos superconductores latitudinales refrigerados, cada uno de los cuales transporta una cantidad suficiente de corriente continua . En el mismo informe se afirma que el impacto económico del sistema puede minimizarse utilizándolo también como un sistema de transferencia y almacenamiento de energía planetaria (SMES). [46]
Otro estudio propone la posibilidad de desplegar un escudo dipolar magnético en el punto de Lagrange L1 , creando así una magnetosfera artificial que protegería a todo el planeta del viento solar y la radiación. [47]