La capa exterior “blanda’’ de Venus podría estar cambiando la superficie del planeta

La Tierra y Venus son planetas rocosos de tamaño y química de rocas similares, por lo que deberían estar perdiendo su calor interno hacia el espacio a la misma velocidad. La forma en que la Tierra pierde su calor es bien conocida, pero el mecanismo de flujo de calor de Venus ha sido un misterio. Un estudio que utiliza datos de tres décadas de antigüedad de la misión Magallanes de la NASA ha analizado de nuevo cómo se enfría Venus y descubrió que las regiones delgadas de la capa superior del planeta podrían tener la respuesta.

Nuestro planeta tiene un núcleo ardiente que calienta el manto circundante, el cual transmite ese calor hasta la capa exterior rocosa y sólida de la Tierra, o litosfera. Luego, el calor se pierde en el espacio, enfriando la región superior del manto. Esta convección del manto impulsa procesos tectónicos en la superficie, manteniendo en movimiento un mosaico de placas móviles. Venus no tiene placas tectónicas, por lo que la forma en que el planeta pierde su calor y los procesos que dan forma a su superficie han sido preguntas de larga data en la ciencia planetaria.

El estudio analiza este misterio utilizando las observaciones que la nave espacial Magallanes realizó a principios de la década de 1990 de características geológicas cuasi circulares en Venus llamadas coronas. Al hacer visibles nuevas mediciones de coronas en las imágenes de Magallanes, los investigadores concluyeron que las coronas tienden a estar ubicadas donde la litosfera del planeta es más delgada y activa.

“Durante mucho tiempo hemos estado fijos en esta idea de que la litosfera de Venus está estancada y es gruesa, pero ahora nuestra visión está evolucionando”, dijo Suzanne Smrekar, científica investigadora principal del Laboratorio de Propulsión a Chorro (JPL, por sus siglas en inglés) de la NASA en el sur de California, quien dirigió el estudio publicado en Nature Geoscience.

Así como una sábana delgada libera más calor corporal que un edredón grueso, una litosfera delgada permite que escape más calor del interior del planeta a través de penachos flotantes de roca fundida que se elevan hacia la capa exterior. Por lo general, donde hay un mayor flujo de calor, hay una mayor actividad volcánica debajo de la superficie. Por lo tanto, es probable que las coronas revelen lugares donde la geología activa está dando forma a la superficie de Venus en la actualidad.

Los investigadores se centraron en 65 coronas no estudiadas previamente que pueden alcanzar varios cientos de kilómetros de diámetro. Para calcular el grosor de la litosfera que las rodea, midieron la profundidad de las fosas y las crestas alrededor de cada corona. Lo que hallaron es que el espacio entre las crestas es menor en áreas donde la litosfera es más flexible o elástica. Al aplicar un modelo informático de cómo se dobla una litosfera elástica, determinaron que, en promedio, la litosfera alrededor de cada corona tiene aproximadamente 11 kilómetros (7 millas) de espesor, lo que la haría mucho más delgada de lo que sugieren estudios anteriores. Estas regiones tienen un flujo de calor estimado que es mayor que el promedio de la Tierra, lo que sugiere que las coronas son geológicamente activas.

“Si bien Venus no tiene una tectónica similar a la de la Tierra, estas regiones de litosfera delgada parecen estar permitiendo que escapen cantidades significativas de calor, de modo parecido a las áreas donde se forman nuevas placas tectónicas en el fondo marino de la Tierra”, dijo Smrekar.

Una ventana al pasado de la Tierra

Para calcular la edad del material de la superficie de un cuerpo celeste, los científicos planetarios cuentan la cantidad de cráteres de impacto visibles. En un planeta tectónicamente activo como la Tierra, los cráteres de impacto son borrados por la subducción de las placas continentales y cubiertos por la roca fundida de los volcanes. Si Venus carece de actividad tectónica y de la agitación regular de una geología similar a la Tierra, debería estar cubierto de cráteres antiguos. Pero al contar el número de cráteres venusianos, los científicos estiman que la superficie es relativamente joven.

Estudios recientes sugieren que la apariencia juvenil de la superficie de Venus probablemente se deba a la actividad volcánica, que impulsa la renovación regional de la superficie en la actualidad. Este hallazgo está respaldado por la nueva investigación, que indica un mayor flujo de calor en las regiones de las coronas, en un estado al que la litosfera de la Tierra podría haberse parecido en el pasado.

“Lo interesante es que Venus ofrece una ventana al pasado para ayudarnos a comprender mejor cómo se veía la Tierra hace más de 2.500 millones de años. Está en un estado que se prevé que ocurra antes de que un planeta forme placas tectónicas”, dijo Smrekar, quien también es la investigadora principal de la próxima misión Emisividad, Radiociencia, InSAR, Topografía y Espectroscopia de Venus (VERITAS, por sus siglas en inglés) de la NASA.

VERITAS continuará la investigación donde la dejó Magallanes, mejorando los datos de esa misión, que son de baja resolución y contienen grandes márgenes de error. Con un lanzamiento programado dentro de una década, la misión utilizará un radar de apertura sintética de última generación para crear mapas globales en 3D y un espectrómetro del infrarrojo cercano para descubrir de qué está hecha la superficie. VERITAS también medirá el campo gravitacional del planeta para determinar la estructura del interior de Venus. Juntos, los instrumentos completarán la historia de los procesos geológicos pasados y presentes del planeta.

“VERITAS será un geólogo en órbita, capaz de identificar dónde se encuentran estas áreas activas y de resolver mejor las variaciones locales en el grosor de la litosfera. Incluso podremos capturar a la litosfera en el acto de deformarse”, dijo Smrekar. “Determinaremos si el vulcanismo realmente está haciendo que la litosfera sea lo suficientemente blanda como para perder tanto calor como la Tierra, o si Venus tiene más misterios guardados”.

Ian J. O'Neill
Laboratorio de Propulsión a Chorro, Pasadena, California

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