Ondas atmosféricas diurnas podrían sostener la superrotación venusiana

Un nuevo análisis de datos de Venus Express y Akatsuki revela que las mareas térmicas diurnas podrían ser fundamentales para sostener la superrotación en la atmósfera de Venus

La superrotación de la atmósfera de Venus es uno de los fenómenos más singulares del Sistema Solar. Las nubes situadas en torno a 70 km de altura se desplazan a más de 100 m/s y completan una vuelta al planeta en unos cuatro días terrestres, mientras que Venus tarda 243 días en rotar sobre su eje. Comprender el origen de esta dinámica extrema es esencial para desarrollar modelos de circulación global aplicables tanto a Venus como a exoplanetas con atmósferas densas. Un nuevo estudio científico presenta un análisis detallado de las mareas térmicas, ondas atmosféricas generadas por el calentamiento solar que se propagan en la atmósfera, y su contribución al transporte de momento que alimenta estos vientos.

El trabajo combina dieciséis años de mediciones procedentes de Venus Express y de Akatsuki. La primera registró perfiles de viento en el hemisferio sur mediante el seguimiento de nubes entre 2006 y 2014, mientras que la segunda ha continuado estas observaciones desde 2015 con cámaras sensibles al ultravioleta y al infrarrojo. El conjunto resultante es uno de los registros temporales más extensos de la atmósfera superior venusiana y permite investigar la estructura vertical y latitudinal de las ondas producidas por la iluminación diurna del planeta.

El estudio identifica variaciones periódicas en la velocidad de los vientos que corresponden al modo diurno de las mareas térmicas, una onda cuya fase está fijada por el calentamiento máximo sobre el lado iluminado. Esta señal se observa desde 50 hasta 90 km de altura, lo que indica que influye en todo el espesor de la capa de nubes. La amplitud y el desfase con la hora local sugieren que este modo transporta de forma eficiente momento angular hacia niveles superiores, contribuyendo a sostener la superrotación. Hasta ahora se pensaba que el modo semidiurno era el componente dominante, pero los resultados muestran que el modo diurno puede desempeñar un papel comparable o incluso mayor.

Esta interpretación se apoya en comparaciones con modelos de circulación general. Las ondulaciones detectadas en los datos presentan la configuración espacial y el patrón temporal esperados para una marea térmica generada por la absorción de radiación solar en la parte alta de las nubes. Las variaciones horarias del viento concuerdan con simulaciones que reproducen el ciclo térmico diurno y la propagación vertical de estas ondas. La coherencia entre los dos conjuntos de observaciones, separados casi dos décadas y obtenidos con instrumentos distintos, refuerza la consistencia del resultado.

La presencia persistente de estas mareas térmicas ayuda a explicar varios rasgos característicos de la dinámica venusiana. El máximo de los vientos tiende a situarse en la tarde local, un comportamiento que coincide con el patrón de fase de la onda diurna. La amplitud del viento varía con la latitud de forma compatible con la estructura global de la marea. Además, las variaciones observadas durante el ciclo solar y a lo largo de los años muestran que la superrotación no es completamente estable, sino que responde a cambios en el balance térmico de la atmósfera superior.

Los autores señalan que estas conclusiones son posibles gracias al rango de alturas accesible con las cámaras de seguimiento de nubes. Venus Express observó en longitudes de onda ultravioleta y visibles, mientras que Akatsuki emplea tanto el ultravioleta como el infrarrojo térmico. La combinación permite reconstruir perfiles verticales del viento a partir del desplazamiento de detalles en bandas diferentes. La continuidad en el tiempo también ha sido fundamental para separar las señales periódicas de las fluctuaciones meteorológicas propias del planeta.

Este trabajo se suma a estudios previos que proponían un mecanismo combinado para la superrotación basado en ondas atmosféricas, arrastre desde niveles inferiores y transporte de momento angular. Al mostrar que el modo diurno puede ser más importante de lo que se pensaba, se refuerza la idea de que el forzamiento solar directo, y no solo el semidiurno ni el arrastre zonal profundo, es un componente esencial del sistema dinámico de Venus. A la espera de nuevas mediciones, el análisis amplio y consistente de estas mareas térmicas ofrece un marco más sólido para interpretar la circulación del planeta.

En NoSóloSputnik! puedes ampliar información sobre el planeta en la página dedicada a Venus, donde describimos sus características atmosféricas y su estructura global.

Referencias y más información

La JAXA da por finalizada la misión Akatsuki en Venus

La Agencia de Exploración Aeroespacial de Japón (JAXA) anunció oficialmente el fin de las operaciones del orbitador climático de Venus Akatsuki el pasado 18 de septiembre de 2025, tras más de ocho años de observación continua del planeta. El final de la misión se produce más de un año después de la pérdida de contacto con la sonda en abril de 2024, cuando entró en un estado de control de actitud de baja precisión que impidió recuperar las comunicaciones.

Akatsuki —también conocida como PLANET-C o Venus Climate Orbiter— fue lanzada el 20 de mayo de 2010 desde el centro espacial de Tanegashima a bordo de un cohete H-IIA. Concebida como una misión científica para estudiar la dinámica atmosférica y meteorología venusiana, su objetivo principal era entender los procesos detrás de fenómenos como la superrotación de la atmósfera o la distribución de nubes y aerosoles en distintas capas.

La historia operativa de la misión estuvo marcada desde el principio por dificultades técnicas. En diciembre de 2010, el intento inicial de inserción orbital falló debido a un mal funcionamiento en el motor principal de maniobras. La nave quedó entonces en órbita solar, alejándose de Venus. Sin embargo, un complejo trabajo de recuperación durante los siguientes cinco años permitió que el 7 de diciembre de 2015 se lograra una segunda inserción, esta vez con éxito, utilizando únicamente los pequeños propulsores de control de actitud.

El nuevo perfil orbital resultante fue muy distinto al originalmente previsto. En lugar de un período orbital de 30 h con paso cercano a la atmósfera, Akatsuki entró en una órbita altamente elíptica, con períodos de aproximadamente 10 días y una distancia máxima al planeta de hasta 370.000 km. A pesar de ello, los instrumentos científicos de la nave funcionaron durante años a pleno rendimiento, obteniendo datos únicos sobre la compleja atmósfera de Venus.

Entre sus instrumentos se contaban cinco cámaras diseñadas para observar distintos rangos del espectro, desde el ultravioleta al infrarrojo medio, y un oscilador ultraestable para realizar experimentos de ocultación de radio. Con estas herramientas, Akatsuki llevó a cabo observaciones simultáneas en múltiples longitudes de onda, lo que permitió construir modelos tridimensionales de la atmósfera venusiana con un detalle sin precedentes.

Uno de sus descubrimientos más destacados fue la detección de una gigantesca onda de gravedad atmosférica —no confundir con ondas gravitacionales— en diciembre de 2015. Esta estructura en forma de «arco» se extendía a lo largo de 10.000 km y se mantenía estacionaria sobre la región montañosa de Aphrodite Terra. Este fenómeno fue interpretado como el resultado de una interacción entre el relieve de superficie y las capas altas de la atmósfera, lo que proporcionó nuevas pistas sobre la dinámica de los vientos venusianos. Posteriormente, la misión documentó la existencia de un chorro ecuatorial a gran altitud y numerosos sistemas de nubes complejos, incluyendo regiones de partículas finas en las nubes medias cuya composición sigue siendo objeto de estudio.

Uno de los logros científicos más relevantes de Akatsuki fue la aplicación por primera vez de técnicas de asimilación de datos, ampliamente utilizadas en la meteorología terrestre, al estudio del clima en otro planeta. Esta metodología permitió mejorar la reconstrucción tridimensional de los patrones de circulación atmosférica venusianos, ofreciendo una imagen más coherente del fenómeno de la superrotación, por el cual la atmósfera gira mucho más rápido que la superficie del planeta.

A pesar de que dos de sus cámaras infrarrojas dejaron de funcionar en diciembre de 2016 por fallos electrónicos, el resto de los instrumentos continuaron operando de forma estable durante años, lo que permitió extender la misión más allá de su duración nominal. En 2018 concluyó la fase científica principal, dando paso a una etapa de operaciones prolongadas que se extendió hasta la primavera de 2024, cuando se perdió contacto definitivo con la nave.

El fallo que provocó el silencio de la sonda estuvo relacionado con una degradación progresiva del sistema de control de actitud, posiblemente agravado por el envejecimiento de los sistemas electrónicos. La nave entró en un modo de baja precisión que impidió orientar correctamente sus antenas hacia la Tierra, y pese a varios intentos, no fue posible restablecer la comunicación. Aun así, JAXA esperó más de un año antes de declarar oficialmente el fin de la misión, lo que finalmente ocurrió el 18 de septiembre de 2025, cuando se ejecutó el procedimiento de finalización operativa.

Con el cierre de esta etapa, JAXA pone fin a su primera misión exitosa de exploración de Venus, que ha sido también una de las más longevas en órbita del planeta. La trayectoria de Akatsuki no solo marca un hito en la historia de la agencia espacial japonesa tras el fracaso de la misión marciana Nozomi, sino que se inscribe en un contexto de creciente interés internacional por Venus, un mundo que durante décadas ha permanecido en segundo plano frente a Marte.

Mientras Marte ha acaparado los focos en la búsqueda de vida, Venus sigue planteando interrogantes clave sobre la evolución planetaria y el destino climático de mundos similares a la Tierra.

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La sonda europea JUICE sobrevuela Venus con éxito

La sonda JUICE de la Agencia Espacial Europea realizó con éxito su único sobrevuelo a Venus el pasado 31 de agosto, utilizando la gravedad del planeta para modificar su trayectoria interplanetaria en dirección al sistema de Júpiter. Este encuentro forma parte de una serie de maniobras gravitatorias, una suerte de carambola orbital, diseñadas para permitir a la nave alcanzar su objetivo final sin agotar ingentes cantidades de combustible. El sobrevuelo se produjo a las 07:28 (hora peninsular española), marcando una etapa clave en la travesía de ocho años que la nave inició en abril de 2023 y que culminará en julio de 2031 con su llegada al entorno del gigante gaseoso.

Durante la maniobra, la nave pasó por las cercanías de Venus a unos 200 millones de km de la Tierra. Debido a las elevadas temperaturas en esta región del sistema solar, la sonda orientó su antena de alta ganancia hacia el Sol para proteger sus sistemas internos, actuando como escudo térmico pasivo. Esta configuración impidió que los instrumentos científicos de JUICE pudieran operar, por lo que no se realizaron observaciones ni se capturaron imágenes del planeta durante el paso. A pesar de esta limitación, el sobrevuelo permitió calibrar parte de los sistemas y verificar el funcionamiento global de la nave en condiciones térmicas extremas.

El éxito de esta maniobra tiene mayor relevancia considerando que semanas antes, el 16 de julio, JUICE experimentó una anomalía que interrumpió su capacidad de enviar telemetría a la Tierra. La falta de señal activó los protocolos de emergencia del centro de control en Darmstadt, Alemania, ante la posibilidad de que la nave hubiera entrado en modo de supervivencia. La restauración del contacto requirió el envío de comandos «a ciegas» a través de antenas de baja ganancia, en una operación que se extendió durante más de 20 horas. Finalmente, la respuesta fue recibida y se diagnosticó que el origen del fallo era un error de software relacionado con el reinicio de un temporizador interno. Todos los sistemas permanecieron operativos, y no se identificaron daños.

En los próximos años, JUICE continuará su viaje realizando dos nuevos sobrevuelos a la Tierra, en 2026 y 2029, antes de dirigirse definitivamente hacia Júpiter. Durante su misión principal en el sistema joviano, la nave explorará las lunas heladas Ganímedes, Europa y Calisto, con especial atención a su posible actividad geológica y presencia de océanos subterráneos. Estas observaciones permitirán obtener datos clave sobre la evolución de estos cuerpos y su potencial habitabilidad, al tiempo que se caracterizan el entorno magnético y de radiación del planeta. Con cada paso de su trayectoria, JUICE avanza hacia una nueva etapa de exploración del sistema solar exterior.

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¿Podría la convección en la corteza explicar los numerosos volcanes de Venus?

Un nuevo estudio propone que la corteza de Venus podría experimentar convección térmica, un proceso que podría explicar su abundante vulcanismo en ausencia de placas tectónicas activas

Venus presenta una superficie dominada por estructuras volcánicas que han intrigado a los científicos desde las primeras misiones espaciales. Aunque tradicionalmente se ha considerado que la actividad volcánica de este planeta ocurrió mayoritariamente en el pasado, nuevas investigaciones abren la posibilidad de que la corteza del planeta esté actualmente en movimiento gracias a un proceso de convección térmica, algo hasta ahora no contemplado en profundidad. Este fenómeno, que en la Tierra se produce en el manto y está vinculado a la tectónica de placas, podría tener lugar en Venus a escasa profundidad, dentro de su corteza, y ser el motor responsable de la formación de sus numerosos volcanes.

La propuesta ha sido desarrollada por Slava Solomatov y Chhavi Jain, investigadores de la Universidad de Washington en St. Louis, quienes han publicado sus resultados en la revista Physics of the Earth and Planetary Interiors. Aplicando teorías recientes sobre dinámica de fluidos, los autores evaluaron las condiciones necesarias para que se genere convección térmica en un material con viscosidad dependiente de la temperatura y el estrés, como serían las rocas de la corteza venusina. Sus cálculos sugieren que, en determinadas condiciones de espesor, temperatura y composición, la corteza de Venus puede albergar corrientes convectivas activas. Estas corrientes permitirían el ascenso de material caliente desde zonas profundas mientras el material más frío desciende, configurando un sistema dinámico de redistribución de calor.

En la Tierra, la convección en el manto impulsa procesos como la formación de dorsales oceánicas, subducción y volcanismo. La corteza terrestre, con un grosor medio de 40 km en los continentes y de 6 km en los fondos oceánicos, es demasiado delgada y fría para sostener este tipo de procesos de forma independiente. Sin embargo, se estima que la corteza de Venus, especialmente en regiones como Themis, Ovda o Phoebe Regio, podría alcanzar entre 30 y 90 km de espesor, con temperaturas internas suficientemente elevadas como para permitir esta circulación térmica.

La existencia de convección en la corteza aportaría una explicación coherente a la distribución de los volcanes y otras formaciones geológicas de la superficie de Venus. Imágenes de radar obtenidas por la misión Magallanes de la NASA entre 1990 y 1994 revelaron una enorme cantidad de estructuras volcánicas, incluyendo domos, flujos de lava y llanuras extensas cubiertas de material basáltico. Un atlas publicado recientemente ha identificado hasta 85.000 volcanes en el planeta, muchos de los cuales muestran signos de ser relativamente jóvenes desde el punto de vista geológico. Esta distribución no sigue un patrón aleatorio, lo que sugiere un mecanismo subyacente que estaría aún activo.

Los investigadores apuntan que la convección en la corteza podría ocurrir especialmente bajo condiciones de temperatura que superen el punto de fusión parcial de las rocas, en lo que se conoce como régimen «supersolidus». En este estado, las rocas se encuentran parcialmente fundidas, lo que modifica sus propiedades físicas y permite que materiales menos densos asciendan. Este mecanismo favorecería la formación de estructuras como coronas o «novæ», extensas depresiones circulares asociadas a deformaciones radiales y al volcanismo.

Una de las dificultades en la verificación de esta hipótesis es la imposibilidad de observar directamente la superficie de Venus en longitudes de onda visibles, debido a su densa atmósfera. Por ello, se recurre a la observación por radar y a la espectroscopía infrarroja. Misiones como Magallanes y el orbitador Akatsuki han permitido detectar flujos de lava recientes y regiones que muestran posibles signos de actividad térmica. Las diferencias de densidad y temperatura en la corteza podrían ser detectadas por futuras misiones dotadas de gravímetros de alta resolución.

Esta hipótesis no solo reformula la comprensión de la superficie de Venus, sino que también abre la posibilidad de que procesos similares ocurran en otros cuerpos planetarios del sistema solar. De hecho, los autores del estudio hacen una comparación con Plutón, donde la misión New Horizons detectó patrones poligonales en la llanura de Sputnik Planitia, consistentes con corrientes convectivas en una capa de hielo de nitrógeno de 4 km de espesor. Este hallazgo sugiere que, incluso en mundos helados, pueden desarrollarse procesos tectónicos impulsados por convección, aunque en escalas de tiempo y materiales completamente diferentes a los terrestres.

El papel de la convección en la evolución térmica de Venus adquiere especial relevancia si se considera la ausencia de tectónica de placas activa. A diferencia de la Tierra, que libera su calor interno mediante la subducción y expansión de placas, Venus carece de este sistema, lo que habría llevado a una acumulación interna de calor. Este calor podría liberarse a través de eventos de vulcanismo a gran escala, posiblemente episódicos, o mediante un régimen convectivo en su corteza.

La exploración de Venus continuará en la próxima década con diversas misiones propuestas por agencias como la NASA, la ESA y JAXA. Estas incluirán instrumentos capaces de medir con precisión la composición térmica y la densidad de la corteza, así como detectar posibles variaciones en el flujo de calor. Los datos resultantes permitirán confirmar o descartar la existencia de convección superficial y ayudarán a contextualizar los procesos geológicos del planeta en su historia evolutiva.

Además de su interés geológico, Venus se considera un laboratorio natural para comprender las trayectorias evolutivas de planetas terrestres. Su comparación con la Tierra ayuda a identificar los factores que condujeron a condiciones habitables en un planeta y a un entorno extremo en el otro. Esta línea de investigación también es relevante para el estudio de planetas extrasolares similares en tamaño y composición a Venus, conocidos como «supertierras» o «supervenusinos», cuya observación se está intensificando mediante telescopios espaciales como el James Webb.

Referencias y más información

La impresionante «muralla de nubes» oculta en la baja atmósfera de Venus

Mientras que Venus tarda 243 días en dar una sola vuelta sobre sí mismo, su atmósfera lo hace 60 veces más rápido. Este fenómeno conocido como superrotación atmosférica, parece ser frecuente en mundos que giran muy lentamente, pero se desconoce a qué es debido.

Detalle de la muralla de nubes captada por la sonda Akatsuki. Créditos:  Javier Peralta/JAXA-Planet C team

A partir de los datos recogidos por la sonda espacial japonesa Akatsuki, en órbita de Venus desde diciembre de 2015, un grupo de investigadores dirigidos por Javier Peralta, investigador de la Agencia Espacial Japonesa (JAXA) ha realizado un estudio sobre la atmósfera del planeta y publicado en la revista Geophysical Research Letters. En el estudio describen una distorsión atmosférica o «muralla de nubes» de hasta 7.500 kilómetros de largo que gira alrededor del planeta a una velocidad de 328 kilómetros por hora.

Venus en rotación captado por la cámara infrarroja IR2 de la sonda Akatsuki de la JAXA. Créditos: Javier Peralta/JAXA

Esta inmensa ola o muralla de nubes en las profundidades de la densa atmósfera del planeta vecino, ha pasado inadvertida hasta ahora, se cree que lleva activa cerca de 30 años. Barre la totalidad del planeta en apenas 5 días y modifica las propiedades de las nubes a su paso a una altura entre los 47,5 y 56,5 kilómetros en latitudes bajas barriendo el ecuador del planeta dejando enormes formaciones o estructuras en forma de raya en ambos hemisferios.

Venus en rotación captado por la cámara infrarroja IR2 de la sonda Akatsuki de la JAXA. Créditos: Javier Peralta/JAXA

Los investigadores sostienen que se trata de una onda Kelvin que circula en una sola dirección (de este a oeste) y un buen candidato para transportar energía. Creen que podría ser la responsable de la transmisión de energía hasta alturas superiores cercanas a los 80 km donde las velocidades son mayores. Se han encontrado diferentes ondas atmosféricas en Venus, pero esta es la primera que se descubre a baja altitud.

Para conocer más estas enigmáticas formaciones nubosas a escala planetaria se están llevando a cabo observaciones combinadas entre el Telescopio Infrarrojo de la Nasa en Hawai (IRFT), el Telescopio Nórdico Óptico (NOT) situado en en el Observatorio de Roque de los Muchachos en la isla de La Palma en las Canarias y la sonda espacial japonesa Akatsuki, actualmente orbitando el planeta Venus.

Quizás muy pronto sepamos algo más sobre estas misteriosas formaciones nubosas de nuestro planeta vecino, que tras su manto de nubes global, nos sigue escondiendo muchas sorpresas.

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