Un estudio reciente ha cambiado nuestra comprensión de Venus al sugerir que alguna vez contó con placas tectónicas similares a la Tierra. Esta confirmación, derivada de la composición actual de la atmósfera de Venus, sugiere que el planeta pudo haber sustentado vida hace miles de millones de años. Crédito: NASA/JPL
Las simulaciones realizadas por un equipo de investigación dirigido por Brown proporcionan evidencia de esto Venus En el pasado existió la tectónica de placas, un descubrimiento que abre la puerta a la posibilidad de vida temprana en el planeta y da una idea de su historia.
Venus, un planeta abrasador y árido según los científicos, puede haber tenido alguna vez movimientos tectónicos similares a los que se cree que ocurrieron en la Tierra primitiva, sugiere un nuevo estudio. Este descubrimiento plantea escenarios desconcertantes sobre la posibilidad de vida temprana en Venus, su pasado evolutivo y la historia del sistema solar.
Escribiendo en una revista científica. astronomía de la naturalezaun equipo de científicos dirigido por investigadores de la Universidad de Brown describe el uso de datos atmosféricos de Venus y modelos por computadora para mostrar que la composición de la atmósfera actual del planeta y la presión superficial solo fue posible como resultado de una forma temprana de tectónica de placas, un proceso considerado vital para la vida que implica empujar, tirar y deslizarse.Muchas placas continentales una debajo de la otra.
En la Tierra, este proceso se intensificó a lo largo de miles de millones de años, formando nuevos continentes y montañas, y dando lugar a reacciones químicas que estabilizaron la temperatura de la superficie del planeta, creando un entorno más adecuado para el desarrollo de la vida.
Aunque Venus es un páramo abrasador, a menudo se hace referencia al planeta como el planeta hermano de la Tierra debido a las similitudes en tamaño, masa, densidad y volumen. Crédito: NASA/JPL
La divergencia de los caminos geológicos de Venus y la Tierra.
Por otro lado, el vecino más cercano y planeta hermano de la Tierra, Venus, tomó la dirección opuesta y hoy las temperaturas de su superficie son lo suficientemente altas como para derretir el plomo. Una explicación es que siempre se ha pensado que el planeta tiene lo que se conoce como un «manto estancado», lo que significa que su superficie tiene una sola capa con trazas de aire, movimiento y gases liberados a la atmósfera.
El nuevo artículo plantea que este no siempre fue así. Para explicar la abundancia de nitrógeno y dióxido de carbono en la atmósfera de Venus, los investigadores concluyeron que Venus debe haber tenido placas tectónicas en algún momento después de que se formara el planeta, hace entre 4.500 y 3.500 millones de años. El estudio indica que este movimiento tectónico temprano, como ocurre en la Tierra, fue limitado en cuanto al número de placas en movimiento y la extensión de su movimiento. También habría ocurrido en la Tierra y en Venus simultáneamente.
“Una cosa que se puede inferir del panorama general es que es muy probable que tengamos dos planetas al mismo tiempo en el mismo sistema solar operando en un sistema de placas tectónicas, el mismo patrón tectónico que permitió la vida que teníamos. ver en la Tierra hoy”, dijo. Matt Wheeler, autor principal del estudio, completó el trabajo cuando era investigador postdoctoral en la Universidad de Brown y ahora se encuentra en el Instituto Lunar y Planetario de Houston.
Implicaciones para la vida antigua y la habitación planetaria.
Esto fortalece la posibilidad de vida microbiana en la antigua Venus y muestra que en un momento, los dos planetas, que están en el mismo vecindario solar, son aproximadamente del mismo tamaño y tienen la misma masa, densidad y volumen, eran más similares que antes. Pensó antes de divergir.
Este trabajo también destaca la posibilidad de que la tectónica de placas en los planetas solo esté relacionada con el tiempo, y también puede estarlo la vida misma.
«Hasta ahora hemos pensado en el estado tectónico en términos binarios: es correcto o incorrecto, y es correcto o incorrecto mientras exista el planeta», dijo el coautor del estudio Alexander Evans, profesor asistente de Ciencias de la Tierra. . y Ciencias Ambientales y Planetarias en Brown. «Esto muestra que los planetas pueden estar entrando y saliendo de diferentes estados tectónicos y que esto puede ser bastante común. Quizás sea la Tierra la que esté saliendo. También significa que podemos tener planetas que están entrando y saliendo de la habitabilidad en lugar de siendo completamente habitable.” continúa.
La importancia de la investigación atmosférica.
Será importante tener en cuenta este concepto a medida que los científicos busquen comprender las lunas cercanas. JúpiterEuropa, que ha dado pruebas de ello La presencia de placas tectónicas similares a las de la Tierra. – Y exoplanetas lejanos, según el periódico.
Inicialmente, los investigadores se propusieron trabajar para demostrar que las atmósferas de exoplanetas distantes podrían ser signos fuertes de su historia temprana, antes de decidirse a investigar este punto más cercano a la Tierra.
Utilizaron datos existentes sobre la atmósfera de Venus como punto final para sus modelos y comenzaron asumiendo que Venus tuvo un manto estancado durante toda su existencia. Pronto pudieron ver que las simulaciones que recreaban la atmósfera actual del planeta no coincidían con la situación actual del planeta en términos de cantidad de nitrógeno y dióxido de carbono en la atmósfera actual y la presión superficial resultante.
Luego, los investigadores simularon lo que habría tenido que suceder en el planeta para llegar a donde está hoy. Finalmente coincidieron los números casi exactamente cuando representaron un movimiento tectónico limitado temprano en la historia de Venus seguido del modelo de capa estancada que se encuentra hoy.
En general, el equipo cree que el trabajo sirve como prueba de concepto sobre las atmósferas y su capacidad para proporcionar información sobre el pasado.
«Todavía estamos en este paradigma en el que utilizamos las superficies planetarias para comprender su historia», dijo Evans. «Hemos demostrado por primera vez que la atmósfera puede ser en realidad la mejor manera de comprender parte de la historia muy antigua de los planetas que a menudo no se conserva en la superficie».
Da Vinci enviará una sonda de 1 metro de diámetro para encontrar altas temperaturas y presiones cerca de la superficie de Venus para explorar la atmósfera desde encima de las nubes hasta cerca de la superficie de un terreno que pudo haber sido un antiguo continente. Durante los últimos kilómetros de su descenso libre (aquí se muestra una impresión artística), la sonda tomará impresionantes imágenes y mediciones químicas de la atmósfera más profunda de Venus por primera vez. Crédito: Laboratorios NASA/GSFC/CI
Investigaciones futuras y conclusiones.
Las próximas misiones da Vinci de la NASA, que medirán los gases en la atmósfera de Venus, pueden ayudar a solidificar los hallazgos del estudio. Mientras tanto, los investigadores planean profundizar en la pregunta clave planteada en el artículo: ¿Qué pasó con las placas tectónicas en Venus? La teoría presentada en el artículo sugiere que el planeta eventualmente se calentó demasiado y su atmósfera se volvió demasiado espesa, secando los ingredientes necesarios para el movimiento tectónico.
«Venus estaba algo agotada de energía, suprimiendo el proceso», dijo Daniel Ibarra, profesor del Departamento de Ciencias de la Tierra, Ambientales y Planetarias de la Universidad de Brown y coautor del artículo.
Los detalles de cómo sucedió esto podrían tener implicaciones importantes para la Tierra, dicen los investigadores.
«Este será el siguiente paso crítico para comprender Venus, su evolución y, en última instancia, el destino de la Tierra», dijo Wheeler. «¿Qué condiciones nos obligarían a seguir un camino similar al de Venus y qué condiciones podrían permitir que la Tierra siga siendo habitable?»
Referencia: “Explicando el nitrógeno atmosférico de Venus a través de la tectónica de placas antiguas” por Matthew B. Wheeler, Alejandro J. Evans y Daniel E. Ibarra y Alejandría F. Johnson, 26 de octubre de 2023, astronomía de la naturaleza.
doi: 10.1038/s41550-023-02102-s
El estudio también incluyó a Alexandria Johnson de la Universidad Purdue. Fue apoyado por NASAPrograma de trabajo del sistema solar.