I misteriosi cerchi di Venus suggeriscono un capitolo perduto della storia della Terra

Le misteriose caratteristiche circolari su Venere possono essere siti di attività geologica in corso simili a quella che ha modellato la terra precoce, secondo la nuova ricerca Pubblicato in Science Advances. Analizzando i dati vecchi di decenni dalla missione Magellan della NASA con nuove tecniche computazionali, gli scienziati hanno scoperto prove che molte corona di Venus-grandi strutture a forma di anello circondate da fratture-sono attivamente formate da materiale del mantello caldo che spinge verso l’alto dal sotto la superficie del pianeta.

Lo studio fornisce la visione più completa di queste caratteristiche enigmatiche e suggerisce che Venus ha un interno più dinamico di quanto si pensasse in precedenza. Più significativamente, i risultati indicano che mentre Venere manca di tettonica della piastra terrestre, mantiene la propria forma unica di attività geologica che potrebbe offrire preziose approfondimenti sulla storia antica del nostro pianeta, prima che fosse stabilito il moderno sistema tettonico della Terra.

Cosa guida esattamente la formazione di questi circoli distintivi sulla superficie di Venere e potrebbe studiarli aiutarci a capire come la Terra si è evoluta miliardi di anni fa?

I dati di gravità rivelano ciò che si trova sotto

Il team di ricerca, guidato da Gael Cascioli dell’Università del Maryland, nella contea di Baltimora, ha combinato sofisticati modelli di computer 3D con la topografia e le misurazioni della gravità di Magellan per analizzare 75 Coronae abbastanza grandi da essere risolte nei dati disponibili.

“Queste caratteristiche non si trovano sulla Terra oggi; tuttavia, potrebbero essere esistite quando il nostro pianeta era giovane e prima che fosse stata stabilita la tettonica a piastra”, afferma Cascioli. “Combinando i dati di gravità e topografia, questa ricerca ha fornito una visione nuova e importante dei possibili processi di sottosuolo che attualmente modellano la superficie di Venere.”

La loro analisi ha rivelato prove convincenti che 52 di queste corona (circa il 70%) hanno pennacchi galleggianti e caldi sotto di loro – una forte indicazione di attività in corso. I dati di gravità si sono rivelati cruciali per rilevare queste caratteristiche del sottosuolo, fornendo informazioni che non potrebbero essere discernesse dalla sola topografia.

Uno spettro di processi tettonici

Piuttosto che un singolo meccanismo di formazione, lo studio ha trovato prove di vari tipi di interazioni di pennacchio-litosfera che creano diversi tipi di corona. Questi processi includono:

• Subduzione radiale di breve durata-dove il materiale di superficie si diffonde verso l’esterno dai pennacchi in aumento e spinge la crosta circostante verso il basso ai bordi
• Gocciolamento litosferico – dove tasche dense di materiale più fresco lavano dalla litosfera di Venus nel mantello caldo
• Plumi incorporati – dove il materiale caldo aumenta e viene intrappolato sotto la litosfera
• Plumi sottoplati – dove il materiale del mantello si accumula sotto una forte litosfera

“La cosa più eccitante per il nostro studio è che ora possiamo dire che molto probabilmente ci sono vari e in corso processi attivi che guidano la loro formazione”, afferma la coautrice dello studio Anna Gülcher, una terra e scienziata planetaria dell’Università di Berna in Svizzera.

Dai dati degli anni ’90 alle nuove scoperte

Ciò che rende questa ricerca particolarmente notevole è che si basa sui dati raccolti oltre 30 anni fa. Il veicolo spaziale Magellan, lanciato nel 1989 e ha orbitato a Venere fino al 1994, ha fornito quello che è ancora il set di dati di gravità e topografia più completa per il pianeta.

Mentre la risoluzione dei dati di Magellan ha limitato il team ad analizzare solo le più grandi coronae (circa 75 delle 740 Coronae conosciute su Venere), lo studio dimostra come la combinazione di approcci analitici creativi con set di dati esistenti possa produrre importanti nuove intuizioni.

I ricercatori hanno creato modelli di computer dettagliati che simulano il modo in cui diversi tipi di pennacchi di mantello potrebbero interagire con la litosfera di Venere, quindi hanno confrontato le firme di gravità e topografia che questi modelli previsti con misurazioni reali Magellan. Ciò ha permesso loro di identificare probabili meccanismi di formazione per corona specifiche.

Esempi dalla superficie di Venus

Il team ha identificato diverse Coronae degne di nota che esemplificano diversi processi di formazione. Ad esempio, Eithinoha, situato nell’emisfero meridionale di Venus, mostra caratteristiche coerenti con il riciclaggio crustale indotto dal pennacchio da primo a medio. La sua trincea distintiva, il bordo e gli interni relativamente piatti corrispondono alla gravità e ai modelli di topografia previsti dai modelli della squadra.

Allo stesso modo, Javine e Otygen mostrano prove di riciclaggio crustale indotto dal pennacchio attivo, mentre Pavlova e Aruru nella regione orientale di Eistla sembrano essere formati da pennacchi caldi intrappolati sotto la litosfera di Venere.

Guardando avanti a Veritas

I limiti dello studio derivano in gran parte dalla risoluzione relativamente bassa dei dati di gravità di Magellan, che possono mascherare i dettagli importanti. La prossima missione Veritas della NASA (Venus Emissity, Radio Science, Insar, Topography e Spectroscopy), prevista per il lancio non prima del 2031, promette di trasformare la nostra comprensione della geologia di Venus con misurazioni drammaticamente migliorate.

“Le mappe della gravità di Veritas di Venere aumenteranno la risoluzione di almeno un fattore da due a quattro, a seconda della posizione-un livello di dettaglio che potrebbe rivoluzionare la nostra comprensione della geologia di Venere e delle implicazioni per la Terra precoce”, osserva il co-autore Suzanne Smrekar, una scienziata planetaria, una scienziata del Planetary Scientist, una scienziata della NASA, la laboratorio di propulsione “, osserva il co-autore di Veritas.

Con Veritas, gli scienziati si aspettano di risolvere 427 corona in dettaglio per l’analisi-un aumento di quasi sei volte rispetto a ciò che era possibile con i dati Magellan. Questo drammatico miglioramento consentirà ai ricercatori di catalogare sistematicamente i processi che modellano la superficie di Venere e potenzialmente disegnare parallelismi più precisi al primo sviluppo geologico della Terra.

Rivelando che Venere mantiene attivi processi geologici guidati dal suo interno caldo, nonostante la mancanza di tettonica della piastra terrestre, questi risultati suggeriscono che il nostro vicino planetario può fungere da laboratorio naturale per comprendere il passato lontano della Terra-un tempo prima che il nostro pianeta sviluppasse il suo attuale sistema di placche tettoniche in movimento ma quando simili processi a piume possono aver modellato la sua superficie.