Vênus tinha placas tectônicas semelhantes às da Terra há bilhões de anos, sugere estudo

Escrevendo em Astronomia da Natureza, uma equipe de cientistas liderada por pesquisadores da Universidade Brown descreve o uso de dados atmosféricos de Vênus e modelagem computacional para mostrar que a composição da atual atmosfera e pressão superficial do planeta só teria sido possível como resultado de uma forma inicial de placas tectônicas, um processo crítico à vida que envolve múltiplas placas continentais empurrando, puxando e deslizando umas abaixo das outras.

Na Terra, este processo intensificou-se ao longo de milhares de milhões de anos, formando novos continentes e montanhas, e conduzindo a reações químicas que estabilizaram a temperatura da superfície do planeta, resultando num ambiente mais propício ao desenvolvimento da vida.

Vênus, por outro lado, o vizinho mais próximo e planeta irmão da Terra, seguiu na direção oposta e hoje tem temperaturas de superfície altas o suficiente para derreter o chumbo. Uma explicação é que sempre se pensou que o planeta tinha o que é conhecido como “tampa estagnada”, o que significa que a sua superfície tem apenas uma única placa com quantidades mínimas de movimento e gases a serem libertados para a atmosfera.

O novo artigo postula que nem sempre foi assim. Para ter em conta a abundância de azoto e dióxido de carbono presentes na atmosfera de Vénus, os investigadores concluem que Vénus deve ter tido placas tectónicas algum tempo depois da formação do planeta, cerca de 4,5 mil milhões a 3,5 mil milhões de anos atrás. O artigo sugere que este movimento tectónico inicial, tal como na Terra, teria sido limitado em termos do número de placas em movimento e do quanto elas se deslocaram. Também estaria acontecendo na Terra e em Vênus simultaneamente.

“Uma das conclusões gerais é que muito provavelmente tínhamos dois planetas ao mesmo tempo no mesmo sistema solar operando num regime de placas tectónicas – o mesmo modo de tectónica que permitiu a vida que vemos hoje na Terra,” disse Matt Weller, o principal autor do estudo que completou o trabalho enquanto era pesquisador de pós-doutorado em Brown e agora está no Instituto Lunar e Planetário em Houston.

Isto reforça a possibilidade de vida microbiana na antiga Vénus e mostra que a certa altura os dois planetas – que estão na mesma vizinhança solar, têm aproximadamente o mesmo tamanho e têm a mesma massa, densidade e volume – eram mais parecidos do que anteriormente pensado antes de divergir.

O trabalho também destaca a possibilidade de que as placas tectônicas nos planetas possam ser apenas uma questão de tempo – e, portanto, a própria vida também.

“Até agora pensamos sobre o estado tectônico em termos de um binário: ou é verdadeiro ou é falso, e é verdadeiro ou falso durante toda a duração do planeta”, disse o co-autor do estudo Alexander Evans, professor assistente de Pesquisa da Terra. , ciências ambientais e planetárias em Brown. “Isso mostra que os planetas podem entrar e sair de diferentes estados tectônicos e que isso pode ser bastante comum. A Terra pode ser a exceção. Isso também significa que podemos ter planetas que entram e saem da habitabilidade, em vez de apenas serem continuamente habitáveis. “

Esse conceito será importante a considerar à medida que os cientistas procuram compreender luas próximas – como a Europa de Júpiter, que mostrou provas de ter placas tectónicas semelhantes às da Terra – e exoplanetas distantes, de acordo com o artigo.

Os investigadores começaram inicialmente o trabalho como uma forma de mostrar que as atmosferas de exoplanetas distantes podem ser marcadores poderosos das suas histórias iniciais, antes de decidirem investigar esse ponto mais perto de casa.

Eles usaram dados atuais sobre a atmosfera de Vênus como ponto final para seus modelos e começaram assumindo que Vênus teve uma tampa estagnada durante toda a sua existência. Rapidamente, eles conseguiram ver que as simulações que recriam a atmosfera atual do planeta não correspondiam à posição atual do planeta em termos da quantidade de nitrogênio e dióxido de carbono presentes na atmosfera atual e da pressão superficial resultante.

Os pesquisadores então simularam o que teria que acontecer no planeta para chegar onde está hoje. Acabaram por corresponder aos números quase exactamente quando consideraram o movimento tectónico limitado no início da história de Vénus, seguido pelo modelo de tampa estagnada que existe hoje.

No geral, a equipe acredita que o trabalho serve como uma prova de conceito em relação às atmosferas e à sua capacidade de fornecer insights sobre o passado.

“Ainda estamos neste paradigma em que usamos as superfícies dos planetas para compreender a sua história”, disse Evans. “Mostramos realmente, pela primeira vez, que a atmosfera pode realmente ser a melhor forma de compreender parte da história muito antiga dos planetas, que muitas vezes não é preservada na superfície.”

As próximas missões DAVINCI da NASA, que irão medir gases na atmosfera venusiana, podem ajudar a solidificar as descobertas do estudo. Entretanto, os investigadores planeiam aprofundar uma questão-chave que o artigo levanta: o que aconteceu às placas tectónicas em Vénus? A teoria apresentada no artigo sugere que o planeta acabou por ficar demasiado quente e a sua atmosfera demasiado espessa, secando os ingredientes necessários para o movimento tectónico.

“Vênus basicamente ficou sem energia até certo ponto, e isso freou o processo”, disse Daniel Ibarra, professor do Departamento de Ciências da Terra, Ambientais e Planetárias de Brown e co-autor do artigo.

Os pesquisadores dizem que os detalhes de como isso aconteceu podem ter implicações importantes para a Terra.

“Esse será o próximo passo crítico na compreensão de Vénus, da sua evolução e, em última análise, do destino da Terra”, disse Weller. “Que condições nos forçarão a seguir uma trajetória semelhante à de Vénus e que condições poderão permitir que a Terra permaneça habitável?”

O estudo também incluiu Alexandria Johnson, da Purdue University. Foi apoiado pelo programa Solar System Workings da NASA.