La misión Magallanes revela posible actividad tectónica en Venus

14 de mayo de 2025

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por la Universidad de Maryland, Baltimore County

Según una nueva investigación basada en datos recopilados hace más de 30 años por la misión Magallanes de la NASA, las vastas características casi circulares en la superficie de Venus pueden revelar que el planeta tiene una tectónica en curso.

En la Tierra, la superficie del planeta se renueva continuamente por el constante movimiento y reciclaje de secciones masivas de la corteza, llamadas placas tectónicas, que flotan sobre un interior viscoso. Venus no tiene placas tectónicas, pero su superficie aún se deforma por material fundido desde el interior.

Para comprender mejor los procesos subyacentes que impulsan estas deformaciones, los investigadores estudiaron un tipo de característica llamada corona.

Con tamaños que van desde decenas hasta cientos de millas de diámetro, una corona se considera a menudo el lugar donde un penacho de material caliente y boyante del manto del planeta se eleva, empujando contra la litosfera que se encuentra encima. (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 que las rodean. Se conocen cientos de coronas en Venus.

Publicado en la revista Science Advances, el nuevo estudio detalla signos recientemente descubiertos de actividad en o debajo de la superficie, dando forma a muchas de las coronas de Venus, características que también pueden proporcionar una ventana única al pasado de la Tierra.

Los investigadores encontraron evidencia de esta actividad tectónica en datos de la misión Magallanes de la NASA, que orbitó Venus en la década de 1990 y reunió los datos de gravedad y topografía más detallados actualmente disponibles sobre el planeta.

'Las coronas no se encuentran en la Tierra hoy en día; sin embargo, pueden haber existido cuando nuestro planeta era joven y antes de que se establecieran las placas tectónicas', dijo el autor principal del estudio, Gael Cascioli, científico investigador asistente en la Universidad de Maryland, Baltimore County y en el 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 visión de los posibles procesos subsuperficiales que actualmente están dando forma a la superficie de Venus.'

Como miembros de la próxima misión VERITAS (Venus Emissivity, Radio science, InSAR, Topography and Spectroscopy) de la NASA, Cascioli y su equipo están particularmente interesados en los datos de gravedad de alta resolución que proporcionará la nave espacial.

Erwan Mazarico, coautor del estudio, también en Goddard, liderará conjuntamente el experimento de gravedad VERITAS cuando la misión se lance no antes de 2031.

Dirigido por el Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA en el sur de California, Magallanes utilizó su sistema de radar para atravesar la densa atmósfera de Venus y mapear la topografía de sus montañas y llanuras. De las características geológicas que cartografió la nave espacial, las coronas eran quizás las más enigmáticas: no estaba claro cómo se formaron. En los años posteriores, los científicos han encontrado muchas coronas en lugares donde la litosfera del planeta es delgada y el flujo de calor es alto.

'Las coronas son abundantes en Venus. Son características muy grandes y a lo largo de los años se han propuesto diferentes teorías sobre cómo se formaron', dijo la coautora Anna Gülcher, científica de la Tierra y planetaria de la Universidad de Berna en Suiza.

'Lo más emocionante de nuestro estudio es que ahora podemos decir que probablemente haya varios procesos activos en marcha que impulsan su formación. Creemos que estos mismos procesos pueden haber ocurrido en etapas tempranas de la historia de la Tierra.'

Los investigadores desarrollaron sofisticados modelos geodinámicos en 3D que muestran varios escenarios de formación para las coronas inducidas por penacho y los compararon con los datos combinados de gravedad y topografía de Magallanes.

Los datos de gravedad resultaron cruciales para ayudar a los investigadores a detectar penachos menos densos, calientes y boyantes debajo de la superficie, información que no se podía discernir solo de los datos topográficos. De las 75 coronas estudiadas, 52 parecen tener material del manto boyante debajo de ellas que probablemente esté impulsando 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 sumerge en el manto caliente, la roca se derrite y se recicla de nuevo a la superficie a través de aberturas volcánicas.

En Venus, se piensa que ocurre un tipo diferente de subducción alrededor del perímetro de algunas coronas. En este escenario, a medida que una pluma de material caliente y ligero en el manto empuja hacia arriba hacia la litosfera, el material de la superficie se eleva y se expande hacia afuera, chocando con el material circundante y empujando ese material hacia abajo en el manto.

Otro proceso tectónico conocido como goteo litosférico también podría estar presente, donde acumulaciones densas de material comparativamente fresco se hunden desde la litosfera hacia el manto caliente.

Los investigadores también identificaron varios lugares donde podría estar teniendo lugar un tercer proceso: una pluma de roca fundida debajo de una parte más gruesa de la litosfera potencialmente impulsa el vulcanismo sobre ella.

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Este trabajo marca la instancia más reciente de los científicos que regresan a los datos de Magallanes para descubrir que Venus exhibe procesos geológicos que son más parecidos a la Tierra de lo que se pensaba originalmente. Recientemente, los investigadores pudieron detectar volcanes en erupción, incluidos vastos flujos de lava que salieron de Maat Mons, Sif Mons y Eistla Regio en imágenes de radar del orbitador.

Aunque esas imágenes proporcionaron evidencia directa de actividad volcánica, los autores del nuevo estudio necesitarán una resolución más nítida para tener una imagen completa sobre los procesos tectónicos que impulsan la formación de coronas.

"Los mapas de gravedad VERITAS de Venus aumentarán la resolución al menos en un factor de dos a cuatro, dependiendo de la ubicación, un nivel de detalle que podría revolucionar nuestro entendimiento de la geología de Venus y las implicaciones para la Tierra temprana," dijo la coautora del estudio Suzanne Smrekar, científica planetaria en JPL e investigadora principal de VERITAS.

Dirigido por JPL, VERITAS utilizará un radar de apertura sintética para crear mapas globales en 3D y un espectrómetro de infrarrojo cercano para determinar de qué está hecha la superficie de Venus.

Usando 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.

Más información: Gael Cascioli, A spectrum of tectonic processes at coronae on Venus revealed by gravity and topography, Science Advances (2025). DOI: 10.1126/sciadv.adt5932. www.science.org/doi/10.1126/sciadv.adt5932

Información del diario: Science Advances

Proporcionado por: Universidad de Maryland Baltimore County