Por qué Venus gira al revés y su día dura más que el año

Si te plantaran en la superficie de Venus y aguantaras los 464 grados el tiempo suficiente, verías salir el Sol por el oeste. Venus es el único planeta grande que gira al revés que todos los demás, y además lo hace tan despacio que tarda 243 días terrestres en dar una vuelta sobre sí mismo, más de lo que tarda en rodear el Sol. La explicación que se repite (un choque brutal que le dio la vuelta) es la antigua. Hay otra mejor, y no necesita ningún golpe. Esto es por qué Venus gira al revés.

Los números, medidos con radar desde California

Venus está cubierto por una capa de nubes permanente, así que no se puede cronometrar su giro mirando una mancha en la superficie. Lo que se hace es rebotar ondas de radio contra el planeta desde la antena de Goldstone, en el desierto de Mojave, y recoger el eco en otro radiotelescopio. El terreno rugoso devuelve un patrón moteado característico, y midiendo cuánto tarda ese patrón en repetirse se obtiene la rotación.

En abril de 2021, un equipo dirigido por Jean-Luc Margot, de la Universidad de California en Los Ángeles, publicó en Nature Astronomy el resultado de repetir esa medida durante catorce años, entre 2006 y 2020. Sus cifras son las mejores que tenemos:

Esa última cifra es la más reveladora de todas y volveremos a ella. Un planeta rocoso entero acelerando y frenando 20 minutos no es normal. Lo que lo mueve es el aire.

Un día más largo que un año, con una trampa

Este es el dato estrella de Venus y también el peor explicado. Es cierto que su rotación (243 días) es más lenta que su órbita alrededor del Sol (224,7 días). Pero eso es el día sidéreo: el tiempo que tarda el planeta en dar una vuelta completa respecto a las estrellas de fondo.

Lo que experimentarías tú allí de pie es otra cosa: el día solar, de amanecer a amanecer. Y como Venus gira en un sentido y orbita en el otro, los dos movimientos se suman en vez de restarse, así que el Sol cruza el cielo más rápido de lo que sugieren los 243 días. Haciendo la cuenta, un día solar venusiano dura 116,75 días terrestres: unos 58 días de luz seguidos y otros 58 de noche.

Así que Venus tiene, en la práctica, menos de dos amaneceres por cada año venusiano. Sigue siendo el ritmo diurno más lento del sistema solar con diferencia, pero la frase «un día dura más que un año» solo se sostiene con la definición astronómica, no con la del sentido común. En la Tierra la diferencia entre ambos días es de apenas cuatro minutos; en Venus es de meses.

Por qué gira al revés: la explicación que ya no hace falta

Durante décadas, la respuesta estándar fue el impacto: un cuerpo enorme chocó con el joven Venus y lo volteó, igual que el choque de Theia sirve para explicar la Luna. La idea es intuitiva y sigue apareciendo en libros y documentales. El problema es que requiere una casualidad muy fina: un golpe lo bastante fuerte para invertir un planeta entero pero no tanto como para destrozarlo, y con el ángulo justo.

En junio de 2001, Alexandre Correia y Jacques Laskar publicaron en Nature un trabajo titulado «Los cuatro estados finales de rotación de Venus» que cambió el panorama. Su modelo no necesita ningún accidente. Combina dos ingredientes que Venus tiene de sobra:

El primero son las mareas atmosféricas. El Sol calienta la cara diurna del planeta y la atmósfera se dilata formando un abultamiento, igual que ocurre en la Tierra, solo que la atmósfera de Venus es 92 veces más densa que la nuestra. Ese bulto de aire, arrastrado por la rotación, ejerce un par sobre el planeta. El segundo es la fricción entre el núcleo y el manto: el interior líquido no gira exactamente al mismo ritmo que la corteza y ese roce disipa energía.

Cuando se meten los dos efectos en las ecuaciones, la rotación sincronizada (que sería lo esperable para un planeta tan cerca del Sol) deja de ser un estado estable, y aparecen otros equilibrios posibles. La conclusión de Correia y Laskar es que, partiendo de casi cualquier condición inicial, Venus acaba en uno de solo cuatro estados finales, y uno de ellos es exactamente el que observamos. El eje puede llegar a volcarse por evolución caótica, sin que nada lo golpee.

Y aquí es donde encajan los 20 minutos de variación que midió Margot. Si la atmósfera de Venus es capaz de acelerar y frenar el planeta sólido de forma medible hoy mismo, la idea de que lleva miles de millones de años empujándolo deja de ser una hipótesis abstracta. Se puede observar el mecanismo en funcionamiento. Para transferir esas variaciones hace falta que al menos un 4% del momento angular atmosférico pase al planeta.

El planeta va a paso de tortuga y su atmósfera vuela

El contraste más desconcertante de Venus es este. Mientras la bola de roca tarda 243 días en dar una vuelta, sus nubes altas la completan en poco más de cuatro días terrestres, arrastradas por vientos de hasta 360 kilómetros por hora a unos 70 kilómetros de altitud. La atmósfera va unas sesenta veces más rápida que el suelo que tiene debajo.

El fenómeno se llama superrotación y sigue sin estar del todo explicado. La energía tiene que venir del calentamiento solar, pero el mecanismo que la convierte en un chorro global y lo mantiene estable durante eones es objeto de discusión activa. Lo que sí está claro es que ese motor atmosférico es enorme, y es exactamente el que empuja al planeta sólido en el modelo de las mareas térmicas.

Girar tan despacio tiene además una consecuencia curiosa: Venus no tiene abultamiento ecuatorial. La Tierra está ligeramente achatada porque su rotación la ensancha por el ecuador, y Júpiter mucho más. Venus, sin fuerza centrífuga apreciable, es prácticamente la esfera más perfecta del sistema solar. Todo lo demás sobre este planeta está en la ficha completa de Venus, y su temperatura récord, en por qué supera a Mercurio estando más lejos del Sol.

Urano, la otra excepción, es un caso distinto

Se suele meter a Venus y a Urano en el mismo saco de «los planetas raros», pero sus anomalías no se parecen. Urano no está boca abajo: está tumbado de lado, con el eje a 97,8 grados, rodando por su órbita como un barril. Técnicamente eso supera los 90 grados y por eso su rotación también se clasifica como retrógrada, pero el fenómeno físico es otro.

En Urano el mecanismo de las mareas atmosféricas no sirve: está veinte veces más lejos del Sol y su atmósfera no recibe calor suficiente para generar ese par. Ahí la hipótesis del impacto (o de varios impactos sucesivos) sigue siendo la principal, reforzada por el hecho de que sus lunas y sus anillos orbitan en el mismo plano inclinado que el ecuador del planeta, lo que sugiere que todo el sistema se volcó a la vez y muy pronto. Los dos gigantes de hielo siguen siendo los planetas peor conocidos del sistema solar: solo los ha visitado una sonda, la Voyager 2, y de pasada.

Merece la pena mencionar un tercer caso, más sutil. Mercurio gira en sentido normal, pero está atrapado en una resonancia: completa exactamente tres giros sobre su eje por cada dos órbitas. Es otra manera en la que la gravedad solar acaba dictando el reloj de un planeta cercano. Venus, Mercurio y Urano cuentan tres historias distintas sobre lo mismo: los ejes y las rotaciones no son datos de fábrica, son el resultado de miles de millones de años de tira y afloja.

Lo que todavía no sabemos

No sabemos si Venus empezó girando en sentido directo y se volcó, o si empezó girando muy despacio en el sentido actual. El modelo de 2001 admite las dos rutas y produce el mismo destino, así que la observación de hoy no distingue entre ellas. Para separarlas haría falta conocer la historia térmica de su interior, y eso pasa por medir bien su núcleo.

Tampoco entendemos la superrotación atmosférica, ni por qué la duración del día varía tanto en escalas de meses. Y hay una coincidencia inquietante sin resolver: cada vez que Venus y la Tierra se colocan en su punto de máxima aproximación, Venus nos enseña casi la misma cara. Podría ser una resonancia real provocada por nuestra gravedad, o podría ser azar. No hay acuerdo. Del mismo modo que la Luna sujeta el eje de la Tierra, la ausencia de satélite en Venus es parte de por qué su rotación quedó a merced del Sol y de su propia atmósfera. Y ni siquiera nuestro eje está quieto: cabecea ligeramente cada 18,6 años.

Las misiones que van a resolverlo

Después de tres décadas de abandono (la última nave que cartografió su superficie fue Magallanes, entre 1990 y 1994), Venus vuelve a estar en la agenda. La NASA seleccionó dos misiones, DAVINCI, que dejará caer una sonda a través de la atmósfera midiendo su composición capa a capa, y VERITAS, que hará un mapa de radar y de gravedad con una resolución muy superior a la de Magallanes. La Agencia Espacial Europea prepara EnVision, con un radar de penetración capaz de mirar bajo la superficie.

Las tres apuntan a la década de 2030 y ninguna tiene fecha firme (VERITAS ya ha sufrido retrasos presupuestarios), pero entre las tres deberían dar la medida precisa del campo gravitatorio y del interior que hace falta para cerrar la cuestión de la rotación. Puedes seguir todo lo que hemos enviado a Venus hasta ahora, desde las Venera soviéticas, y situarlo dentro de el conjunto del sistema solar.