Utilizzando i dati d’archivio della missione lanciata nel 1989, i ricercatori hanno scoperto nuove prove del fatto che l’attività tettonica potrebbe deformare la superficie di Venere
Le vaste formazioni quasi circolari sulla superficie di Venere potrebbero rivelare che il pianeta è soggetto a tettonica in corso, secondo una nuova ricerca basata su dati raccolti più di 30 anni fa dalla missione Magellano della NASA. Sulla Terra, la superficie del pianeta è in continuo rinnovamento grazie al continuo spostamento e riciclo di enormi sezioni di crosta, chiamate placche tettoniche, che galleggiano su un interno viscoso. Venere non ha placche tettoniche, ma la sua superficie è comunque deformata dal materiale fuso proveniente dal basso. Cercando di comprendere meglio i processi sottostanti che guidano queste deformazioni, i ricercatori hanno studiato un tipo di struttura chiamata corona. Con dimensioni che variano da decine a centinaia di chilometri, si ritiene spesso che una corona sia il punto in cui un pennacchio di materiale caldo e galleggiante proveniente dal mantello del pianeta si solleva, spingendo contro la litosfera sovrastante (che comprende la crosta del pianeta e la parte più superficiale del suo mantello.) Queste strutture sono solitamente ovali, circondate da un sistema di fratture concentriche. Si sa che su Venere esistono centinaia di corone.
Attività sulla superficie
Il nuovo studio proposto dagli scienziati descrive in dettaglio i segni di attività recentemente scoperti sulla superficie o al di sotto della superficie che modellano molte delle corone di Venere, caratteristiche che potrebbero anche offrire una finestra unica sul passato della Terra. I ricercatori hanno trovato le prove di questa attività tettonica nei dati della missione Magellano, che ha orbitato attorno a Venere negli anni ’90 e ha raccolto i dati gravitazionali e topografici più dettagliati attualmente disponibili sul pianeta.
“Le corone non si trovano oggi sulla Terra; tuttavia, potrebbero essere esistite quando il nostro pianeta era giovane e prima che si stabilisse la tettonica a placche“, ha affermato l’autore principale dello studio, Gael Cascioli, assistente ricercatore presso l’Università del Maryland, Contea di Baltimora, e il Goddard Space Flight Center della NASA a Greenbelt, nel Maryland. “Combinando i dati gravitazionali e topografici, questa ricerca ha fornito una nuova e importante visione dei possibili processi del sottosuolo che attualmente modellano la superficie di Venere“.
Come membri della futura missione VERITAS (Venus Emissivity, Radio science, InSAR, Topography, and Spectroscopy) della NASA, Cascioli e il suo team sono particolarmente interessati ai dati gravitazionali ad alta risoluzione che la sonda fornirà. Il coautore dello studio, Erwan Mazarico, anche lui al Goddard, co-condurrà l’esperimento gravitazionale VERITAS quando la missione verrà lanciata non prima del 2031.
Le misteriose corone
La sonda Magellano avevautilizzato il suo sistema radar per osservare la spessa atmosfera di Venere e mappare la topografia delle sue montagne e pianure. Tra le caratteristiche geologiche mappate dalla sonda, le corone erano forse le più enigmatiche: non era chiaro come si formassero. Negli anni successivi, gli scienziati hanno trovato molte corone in luoghi in cui la litosfera del pianeta è sottile e il flusso di calore è elevato.
“Le corone sono abbondanti su Venere. Sono strutture molto grandi e nel corso degli anni sono state proposte diverse teorie sulla loro formazione“, ha affermato la coautrice Anna Gülcher, scienziata della Terra e planetologa presso l’Università di Berna in Svizzera. “L’aspetto più entusiasmante del nostro studio è che ora possiamo affermare che molto probabilmente la loro formazione è guidata da vari processi attivi in corso. Riteniamo che questi stessi processi possano essersi verificati all’inizio della storia della Terra“.
I ricercatori hanno sviluppato sofisticati modelli geodinamici 3D che illustrano diversi scenari di formazione di corone indotte da pennacchi e li hanno confrontati con i dati combinati di gravità e topografia di Magellano. I dati di gravità si sono rivelati cruciali nell’aiutare i ricercatori a individuare pennacchi meno densi, caldi e galleggianti sotto la superficie – informazioni che non potevano essere ricavate dai soli dati topografici. Delle 75 corone studiate, 52 sembrano avere materiale di mantello galleggiante al di sotto di esse, che probabilmente sta guidando i processi tettonici.
Subduzione
Un processo chiave è la subduzione: sulla Terra, avviene quando il bordo di una placca tettonica viene spinto sotto la placca adiacente. L’attrito tra le placche può generare terremoti e, man mano che il materiale roccioso antico si immerge nel mantello caldo, la roccia si fonde e viene riciclata in superficie attraverso le bocche vulcaniche.
Su Venere, si pensa che si verifichi un diverso tipo di subduzione attorno al perimetro di alcune corone. In questo scenario, quando un pennacchio galleggiante di roccia calda nel mantello si spinge verso l’alto nella litosfera, il materiale superficiale sale e si diffonde verso l’esterno, collidendo con il materiale superficiale circostante e spingendolo verso il basso, nel mantello.
Potrebbe essere presente anche un altro processo tettonico, noto come gocciolamento litosferico, in cui densi accumuli di materiale relativamente freddo sprofondano dalla litosfera nel mantello caldo. I ricercatori hanno anche identificato diversi punti in cui potrebbe essere in atto un terzo processo: un pennacchio di roccia fusa al di sotto di una parte più spessa della litosfera potrebbe potenzialmente alimentare il vulcanismo al di sopra di essa.
Decifrare Venere
Questo lavoro segna l’ultimo caso in cui gli scienziati, tornando ai dati di Magellano, hanno scoperto che Venere presenta processi geologici più simili a quelli terrestri di quanto si pensasse in origine. Recentemente, i ricercatori sono stati in grado di individuare vulcani in eruzione, tra cui vaste colate laviche provenienti da Maat Mons, Sif Mons ed Eistla Regio, nelle immagini radar dell’orbiter.
Sebbene quelle immagini fornissero prove dirette dell’attività vulcanica, gli autori del nuovo studio avranno bisogno di una risoluzione più nitida per tracciare un quadro completo dei processi tettonici che guidano la formazione della corona. La prossima missione VERITAS utilizzerà un radar ad apertura sintetica per creare mappe globali 3D e uno spettrometro nel vicino infrarosso per determinare la composizione della superficie di Venere. Utilizzando il suo sistema di tracciamento radio, la sonda misurerà anche il campo gravitazionale del pianeta per determinare la struttura dell’interno di Venere. Tutti questi strumenti aiuteranno a individuare le aree di attività sulla superficie.
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Per saperne di più
- Leggi l’articolo originale su NASA\JPL
- Leggi il paper scientifico intitolato “A spectrum of tectonic processes at coronae on Venus revealed by gravity and topography” pubblicato su Science Advance
