Encuentran indicios de actividad tectónica presente en Venus

Las vastas formaciones casi circulares de la superficie de Venus podrían revelar que el planeta presenta tectónica en curso, según una nueva investigación de la Universidad de Maryland.

El estudio está basado en datos recopilados hace más de 30 años por la misión Magallanes de la NASA. En la Tierra, la superficie del planeta se renueva continuamente gracias al constante desplazamiento y reciclaje de enormes secciones de corteza, llamadas placas tectónicas, que flotan sobre un interior viscoso. Venus no tiene placas tectónicas, pero su superficie aún se deforma por el material fundido proveniente del subsuelo.

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Publicado en la revista ‘Science Advances’, el nuevo estudio detalla indicios de actividad recién descubiertos en la superficie o bajo ella, que configuran muchas de las coronas de Venus. Estas características también podrían ofrecer una perspectiva única sobre el pasado de la Tierra. Los investigadores hallaron evidencia de esta actividad tectónica en los datos de la misión Magallanes de la NASA , que orbitó Venus en la década de 1990 y recopiló los datos más detallados sobre la gravedad y la topografía del planeta disponibles actualmente.

En concreto, para comprender mejor los procesos subyacentes que impulsan estas deformaciones, los investigadores estudiaron un tipo de estructura llamada corona. Con un tamaño que varía entre decenas y cientos de kilómetros, se suele considerar que una corona es el punto donde se eleva una columna de material caliente y flotante del manto del planeta, presionando contra la litosfera. (La litosfera incluye la corteza del planeta y la parte superior de su manto). Estas estructuras suelen ser ovaladas, con un sistema de fracturas concéntricas a su alrededor. Se sabe que existen cientos de coronas en Venus.

“Las coronas no se encuentran en la Tierra hoy en día; sin embargo, podrían haber existido cuando nuestro planeta era joven y antes de que se estableciera la tectónica de placas”, afirma en un comunicado el autor principal del estudio, Gael Cascioli, investigador adjunto de la Universidad de Maryland, Condado de Baltimore, y del Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA en Greenbelt, Maryland. “Al combinar datos de gravedad y topografía, esta investigación ha proporcionado una nueva e importante perspectiva sobre los posibles procesos del subsuelo que actualmente configuran la superficie de Venus”.

Como miembros de la próxima misión VERITAS (Emisividad de Venus, Radiociencia, InSAR, Topografía y Espectroscopía) de la NASA, Cascioli y su equipo están particularmente interesados en los datos de gravedad de alta resolución que proporcionará la nave espacial. El coautor del estudio, Erwan Mazarico , también de Goddard, coliderará el experimento de gravedad VERITAS cuando la misión se lance no antes de 2031.

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Gestionado por el Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA en el sur de California, Magellan utilizó su sistema de radar para ver a través de la densa atmósfera de Venus y cartografiar la topografía de sus montañas y llanuras. De las características geológicas cartografiadas por la nave espacial, las coronas fueron quizás las más enigmáticas: no estaba claro cómo se formaron. Desde entonces, los científicos han encontrado numerosas coronas en lugares donde la litosfera del planeta es delgada y el flujo de calor es alto.

“Las coronas abundan en Venus. Son formaciones de gran tamaño, y a lo largo de los años se han propuesto diferentes teorías sobre su formación”, explica la coautora Anna Gülcher, científica terrestre y planetaria de la Universidad de Berna (Suiza). “Lo más emocionante de nuestro estudio es que ahora podemos afirmar que es muy probable que existan diversos procesos activos y en curso que impulsen su formación. Creemos que estos mismos procesos podrían haber ocurrido en los inicios de la historia de la Tierra”.

Modelos geodinámicos 3D

Los investigadores desarrollaron sofisticados modelos geodinámicos 3D que muestran diversos escenarios de formación de coronas inducidas por penachos y los compararon con los datos combinados de gravedad y topografía de Magellan. Los datos de gravedad resultaron cruciales para ayudar a los investigadores a detectar penachos menos densos, calientes y flotantes bajo la superficie, información que no se podía discernir únicamente a partir de los datos topográficos. De las 75 coronas estudiadas, 52 parecen contener material flotante del manto, que probablemente impulsa procesos tectónicos.

Un proceso clave es la subducción: en la Tierra, ocurre cuando el borde de una placa tectónica se introduce bajo la placa adyacente. La fricción entre las placas puede generar terremotos, y a medida que el material rocoso antiguo se hunde en el manto caliente, la roca se funde y se recicla de vuelta a la superficie a través de chimeneas volcánicas.

En Venus, se cree que ocurre un tipo diferente de subducción alrededor del perímetro de algunas coronas. En este escenario, a medida que una columna flotante de roca caliente en el manto asciende hacia la litosfera, el material superficial se eleva y se extiende hacia afuera, colisionando con el material superficial circundante y empujándolo hacia abajo, hacia el manto.

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También podría estar presente otro proceso tectónico conocido como goteo litosférico, en el que densas acumulaciones de material relativamente frío se hunden desde la litosfera hacia el manto caliente. Los investigadores también identifican varios lugares donde podría estar ocurriendo un tercer proceso: una columna de roca fundida bajo una parte más gruesa de la litosfera podría impulsar el vulcanismo por encima de ella.

Este trabajo marca el ejemplo más reciente en el que los científicos, al repasar los datos de Magallanes, descubrieron que Venus exhibe procesos geológicos más similares a los de la Tierra de lo que se creía originalmente. Recientemente, los investigadores pudieron detectar volcanes en erupción, incluyendo vastos flujos de lava provenientes de los montes Maat , Sif y Eistla Regio, en imágenes de radar del orbitador.

Si bien estas imágenes proporcionaron evidencia directa de la actividad volcánica, los autores del nuevo estudio necesitarán una resolución más nítida para obtener una imagen completa de los procesos tectónicos que impulsan la formación de la corona. “Los mapas de gravedad de Venus de VERITAS aumentarán la resolución al menos entre dos y cuatro veces, dependiendo de la ubicación; un nivel de detalle que podría revolucionar nuestra comprensión de la geología de Venus y sus implicaciones para la Tierra primitiva”, relata Suzanne Smrekar, coautora del estudio, científica planetaria del JPL e investigadora principal de VERITAS.

Gestionado por el JPL, VERITAS utilizará un radar de apertura sintética para crear mapas globales en 3D y un espectrómetro de infrarrojo cercano para determinar la composición de la superficie de Venus. Mediante su sistema de seguimiento por radio, VERITAS también medirá el campo gravitacional del planeta para determinar la estructura del interior de Venus. Todos estos instrumentos ayudarán a identificar áreas de actividad en la superficie.

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