La missione Magellan rivela possibili attività tettonica su Venere

14 maggio 2025

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dall'Università del Maryland Baltimore County

Un'ampia e quasi circolare caratteristica sulla superficie di Venere potrebbe rivelare che il pianeta ha una tettonica in corso, secondo una nuova ricerca basata sui dati raccolti oltre 30 anni fa dalla missione Magellan della NASA.

Sulla Terra, la superficie del pianeta viene continuamente rinnovata dal costante movimento e riciclo di vaste 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 di sotto.

Per cercare di comprendere meglio i processi sottostanti che guidano queste deformazioni, i ricercatori hanno studiato un tipo di caratteristica chiamata corona.

Di dimensioni variabili da decine a centinaia di miglia, una corona è spesso considerata il luogo in cui un pennacchio di materiale caldo e trainante dal mantello del pianeta si solleva, spingendo contro la litosfera soprastante. (La litosfera include la crosta del pianeta e la parte più superficiale del suo mantello.) Queste strutture sono di solito ovali, con un sistema di fratture concentriche che le circondano. Sono noti centinaia di corone su Venere.

Pubblicato sulla rivista Science Advances, il nuovo studio dettaglia segni di attività recentemente scoperti in o sotto la superficie, che modellano molte delle corone di Venere, caratteristiche che potrebbero anche offrire una finestra unica sul passato terrestre.

I ricercatori hanno trovato prove di questa attività tettonica nei dati della missione Magellan della NASA, che ha orbitato intorno a Venere negli anni '90 e ha raccolto i dati più dettagliati sulla gravità e la topografia attualmente disponibili sul pianeta.

'Le corone non sono presenti sulla Terra oggi, tuttavia potrebbero essere esistite quando il nostro pianeta era giovane e prima che si fossero stabilite le placche tettoniche', ha detto l'autore principale dello studio, Gael Cascioli, studioso di ricerca presso l'Università del Maryland, Baltimore County, e al Goddard Space Flight Center della NASA a Greenbelt, Maryland.

'Combinando i dati di gravità e topografia, questa ricerca ha fornito un nuovo e importante punto di vista sui possibili processi sotterranei attualmente alla base della modellazione superficiale di Venere.'

Come membri della prossima missione VERITAS (Venus Emissivity, Radio science, InSAR, Topography, and Spectroscopy) della NASA, Cascioli e il suo team sono particolarmente interessati ai dati ad alta risoluzione sulla gravità che la sonda spaziale fornirà.

Erwan Mazarico, coautore dello studio, anch'egli al Goddard, guiderà l'esperimento di gravità di VERITAS quando la missione verrà lanciata non prima del 2031.

Gestita dal Jet Propulsion Laboratory della NASA nel sud della California, Magellan ha utilizzato il suo sistema radar per vedere attraverso la spessa atmosfera di Venere e mappare la topografia delle sue montagne e pianure. Tra le caratteristiche geologiche mappate dalla sonda, le corone sono forse le più enigmatiche: non era chiaro come si fossero formate. 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 caratteristiche molto grandi, e nel corso degli anni le persone hanno proposto diverse teorie su come si siano formate', ha detto la coautrice Anna Gülcher, scienziata della Terra e dei pianeti presso l'Università di Berna in Svizzera.

'La cosa più entusiasmante per il nostro studio è che ora possiamo dire che molto probabilmente ci sono vari processi attivi in corso che guidano la loro formazione. Crediamo che questi stessi processi possano essere avvenuti all'inizio della storia della Terra.'

I ricercatori hanno sviluppato sofisticati modelli geodinamici 3D che dimostrano vari scenari di formazione per le corone indotte da pennacchio e le hanno confrontate con i dati combinati di gravità e topografia di Magellan.

I dati gravimetrici si sono rivelati cruciali nell'aiutare i ricercatori a individuare i pennacchi meno densi, caldi e trainanti sotto la superficie, informazioni che non potevano essere discernibili solo dai dati topografici. Dei 75 corone studiate, 52 sembrano avere materiale del mantello trainante e trainante sotto di esse che probabilmente sta guidando i processi tettonici.

Un processo chiave è quello della subduzione: sulla Terra, avviene quando il bordo di una placca tettonica viene spinto sotto la placca adiacente. Lo sfregamento tra le placche può generare terremoti, e mentre il vecchio materiale roccioso si immerge nel mantello caldo, la roccia si fonde e viene riciclata nuovamente in superficie attraverso bocche vulcaniche.

Su Venere, si pensa che si verifichi un diverso tipo di subduzione intorno al perimetro di alcune coronae. In questo scenario, mentre un pennacchio galleggiante di roccia calda nel mantello spinge verso l'alto nella litosfera, il materiale superficiale si solleva e si diffonde verso l'esterno, collidendo con il materiale superficiale circostante e spingendo quel materiale verso il basso nel mantello.

Un altro processo tettonico noto come gocciolamento litosferico potrebbe anche essere presente, dove accumuli densi di materiale relativamente freddo affondano dalla litosfera nel mantello caldo.

I ricercatori identificano anche diversi luoghi dove potrebbe essere in corso un terzo processo: Un pennacchio di roccia fusa sotto una parte più spessa della litosfera potenzialmente alimenta il vulcanismo sopra di essa.

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Questo lavoro segna l'istanza più recente di scienziati che tornano ai dati di Magellan per scoprire che Venere mostra processi geologici più simili alla Terra di quanto in origine si pensasse. Di recente, i ricercatori sono stati in grado di individuare vulcani in eruzione, tra cui vaste colate laviche che sono fuoriuscite da Maat Mons, Sif Mons, ed Eistla Regio nelle immagini radar dell'orbiter.

Anche se quelle immagini hanno fornito evidenze dirette di azione vulcanica, gli autori del nuovo studio avranno bisogno di una risoluzione più nitida per tracciare un quadro completo sui processi tettonici che guidano la formazione delle corone.

"Le mappe di gravità VERITAS di Venere aumenteranno la risoluzione di almeno un fattore di due a quattro, a seconda della posizione—un livello di dettaglio che potrebbe rivoluzionare la nostra comprensione della geologia di Venere e le implicazioni per la Terra primitiva," ha detto la co-autrice dello studio Suzanne Smrekar, una scienziata planetaria al JPL e investigatore principale per VERITAS.

Gestito dal JPL, VERITAS utilizzerà un radar ad apertura sintetica per creare mappe globali in 3D e uno spettrometro ad infrarossi per capire di cosa è fatto il suolo di Venere.

Utilizzando il suo sistema di tracciamento radio, VERITAS misurerà anche il campo gravitazionale del pianeta per determinare la struttura interna di Venere. Tutti questi strumenti aiuteranno a individuare aree di attività sulla superficie.

Maggiori informazioni: Gael Cascioli, Una varietà di processi tettonici presso le coronae su Venere rivelata da gravità e topografia, Science Advances (2025). DOI: 10.1126/sciadv.adt5932. www.science.org/doi/10.1126/sciadv.adt5932

Informazioni sulla rivista: Science Advances

Fornito da University of Maryland Baltimore County